PROBIOTIK

PROBIOTIK

Probiotik merupakan merupakan bakteri & fungi yang mampu memberikan efek yang menguntungkan kesehatan hostnya apabila dikonsumsi dalam jumlah yang cukup dengan memperbaiki keseimbangan mikroflora intestinal pada saat masuk dalam saluran pencernaan. Probiotik umumnya dari golongan bakteri asam laktat (BAL), khususnya genus Lactobacillus dan Bifidobacterium. Probiotk dapat diisolasi untuk mendapatkan biakan murni yang bisa dikembangkan  secara masal dalam lingkungan tertentu.

Rahayu (2008) mengungkapkan bahwa mekanisme fungsi probiotik melalui tiga cara yaitu : (1) fungsi protektif, yaitu kemampuannya untuk menghambat patogen dalam saluran pencernaan. Terbentuknya kolonisasi probiotik dalam saluran pencernaan, mengakibatkan kompetisi nutrisi dan lokasi adhesi (penempelan) antara probiotik dan bakteri lain, khususnya patogen. Pertumbuhan probiotik juga akan menghasilkan berbagai komponen anti bakteri (asam organik, hidrogen peroksida dan bakteriosin yang mampu menekan pertumbuhan patogen) (2) fungsi sistem imun tubuh, yaitu dengan peningkatan sistem imun tubuh melalui kemampuan probiotik untuk menginduksi pembentukan IgA, aktivasi makrofag, modulasi profil sitokin, serta menginduksi hyporesponsiveness terhadap antigen yang berasal dari pangan (3) fungsi metabolit probiotik yaitu metabolit yang dihasilkan oleh probiotik, termasuk kemampuan probiotik mendegradasi laktosa di dalam produk susu terfermentasi sehingga dapat dimanfaatkan oleh penderita lactose intolerance.

            Sedangkan menurut Widyastuti (2011), mekanisme probiotik hingga dapat meningkatkan kesehatan tubuh dianataranya adalah : (1) produksi senyawa antimikroba (khususnya patogen) seperti asam laktat, asam asetat, karbondioksida, H₂O₂, bakteriosin, reuterin dan senyawa penghambat pertumbuhan bakteri patogen lainnya (2) unggul dalam kompetisi penyerapan nutrien dan sisi penempelan pada sel epitel usus (3) menstimulasi sistem imunitas dan mampu mengubah aktivitas metabolisme mikroba dalam saluran pencernaan. maka bakteri asam laktat sering digunakan sebagai probiotik komersial

Bakteri probitik

Bakteri asam laktat (BAL) terutama dari kelompok Bifidobacteria dan beberapa spesies laktobasili telah diketahui sebagai bakteri probiotik karena berperan penting dalam menjaga fungsi imun. Ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi sabagai probiotik, diantaranya memiliki aktivitas antimikroba dan antikarsinogenik, mampu berkoloni dalam saluran pencernaan serta mampu  meningkatkan penyerapan usus. Lactobacillus dan Bifidobacterium terbukti bahwa merupakan probiotik yang tahan terhadap asam lambung, cairan empedu, mampu menempel pada dinding saluran cerna sehingga melindungi mukosa saluran cerna dan mampu menghasilkan zat yang berpotensi sebagai antimikroba, berkompetisi dengan mikroorganisme pathogen dalam hal nutrisi dan mampu meningkatkan sistem kekebalan tubuh yaitu respon sel-sel fagosit.

Beberapa jenis bakteri probiotik yang sering digunakan dalam industri makanan seperti : Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus thermophilus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus delbrueckii, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium brevis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium animalis (Granato et al., 2010), Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Sporolactobacillus inulinus (Holzapfel dan Schillinger, 2002).

Kriteria pemilihan bakteri probiotik harus sesuai dng karakteristik dr galur probiotik, diataranya yaitu (1) merupakan mikroflora normal di dalam usus, dapat bertahan hidup, berkembangbiak dan bermetabolisme di dalam usus (2) bersifat antagonis terhadap bakteri patogen dan karsinogenik serta tidak beracun dan bukan patogen (3) dapat tumbuh dalam usus manusia, yaitu dengan menempel terlebih dahulu pada sel epitel manusia dan mengkolonisasi pada sisi penempelan (4) mampu menghadapi rintangan enzim di air liur, suasana asam dalam lambung dan asam empedu.

Menurut Ramadanil (1994), enzim yang dihasilkan mikroorganisme mempunyai kelebihan untuk dikembangkan, karena: (1) Mikroorganisme tumbuh sangat cepat dan mudah dikembangkan sehingga dapat digunakan dalam skala industri. (2) Substrat tumbuh mikroorganisme relatif tidak mahal, umumnya terdiri atas limbah industri pertanian. (3) Enzim yang dihasilkan mikroorganisme dapat diproduksi dalam jumlah yang tidak terbatas.

Prebiotik

Prebiotik didefinisikan sebagai ingredien yang tidak dapat dicerna yang menghasilkan pengaruh menguntungkan dengan cara menstimulir secara selektif pertumbuhan satu atau lebih sejumlah mikroorganisme terbatas pada saluran pencernaan. Ingredien tersebut berupa karbohidrat yang memiliki rantai pendek dan monosakarida yang disebut oligosakarida. Suatu ingredian dapat diklasifikasikan sebagai prebiotik jika memenuhi persyaratan sebagai berikut yaitu (1) tidak terhidrolisis atau terserap pada saluran pencernaan bagian atas (2) secara selektif dapat menstimulir pertumbuhan bakteri yang menguntungkan pada kolon dan dapat menekan pertumbuhan bakteri pathogen sehingga secara sistematis dapat meningkatkan kesehatan (Gibson dan Roberfroid, 2008 )

BAKTERI

BAKTERI

A. Pengertian Bakteri

Bakteri merupakan organisme uniseluler, pada umunya tidak berklorofil, ada beberapa yang fotosintetik dan produksi aseksualnya secara pembelahan dan bakteri mempunyai ukuran sel kecil dimana setiap selnya hanya dapat dilihat dengan bantuan mikroskop. Bakteri pada umunya mempunyai ukuran sel 0,5-1,0 µm kali 2,0-5,0 µm dan terdiri dari tiga bentuk dasar yaitu bentuk bulat atau kokus, bentuk batang atau Bacillus dan bentuk spiral. 

Bakteri merupakan organisme bersel-tunggal yang bereproduksi dengan cara sederhana, yaitu dengan pembelahan biner. Sebagian besar hidup bebas dan mengandung informasi genetik dan memiliki sistem biosintetik dan penghasil energi yang penting untuk pertumbuhan dan reproduksinya. Sejumlah bakteri bersifat parasit intraseluler obligat contohnya Chlamydiae dan Rickettsiae.

Bakteri tumbuh dengan cara pembelahan biner, yang berarti satu sel membelah menjadi dua sel. Waktu generasi yaitu waktu yang dibutuhkan oleh sel untuk membelah, bervariasi tergantung dari spesies dan kondisi pertumbuhan.

B. Ukuran dan Bentuk Sel Bakteri

Ukuran tubuh bakteri sangat kecil, umumnya bentuk tubuh bakteri dapat dilihat menggunakan mikroskop dengan perbesaran 1000 kali atau lebih. Satuan ukuran tubuh bakteri umumnya mikrometer atau mikron. Lebar tubuhnya antara 1-2 mikron sedangkan panjangnya antara 2-5 mikron. Bakteri yang berumur 2-6 jam umumnya lebih besar dari bakteri yang berumur lebih dari 24 jam (Waluyo, 2004)

Bakteri berukuran antara 0.1 - 600 µm mulai dari seukuran virus terbesar (seukuran poxviruses) misalnya Mycoplasma yang berdiameter 100-200 nm dan mencapai sel tunggal yang mampu dilihat dengan mata telanjang misalnya bakteri Epulopiscium fishelsoni 80 µm. Ukuran rata-rata bakteri Escherichia coli yaitu 1 - 1.5 x 2.0 - 6.0 µm. Bentuk bakteri juga beragam, diantaranya yaitu:

(I) Kokus (coccus), diataranya adalah:

1. Cocci (jika tunggal disebut coccus) berbentuk sferis misalnya Chlamydia trachomatis

2. Diplococci yaitu cocci yang tetap berpasangan setelah membelah misalnya Neisseria gonorrhoeae

3. Streptococci yaitu cocci yang gagal memisah setelah pembelahan tetapi tetap membentuk rangkaian (rantai) misalnya Streptococcus spp.

4. Tetrad yaitu cocci yang gagal memisah setelah pembelahan, membentuk grup dalam bentuk empat persegi misalnya Micrococcus luteus

5. Sarcinae yaitu cocci yang gagal memisah setelah pembelahan tetapi membentuk grup dalam bentuk delapan persegi misalnya Sarcina spp.

6. Staphylococci yaitu cocci yang gagal memisah setelah pembelahan, membentuk rangkaian seperti buah anggur yaitu Staphylococcus aureus.

(II) Basilus (bacillus). Diantaranya adalah :

1. Bacilli (jika tunggal disebut bacillus) yaitu berbentuk batang/silinder dengan variasi bentuk seperti rod, tapered rod, staff, cigar, oval dan curved. Contoh-contoh bakteri basilus: Bacillus anthracis, Escherichia coli, Mycobacterium tuberculosis, Vibrio cholerae (curved rod)

2. Diplobacilli (paired rods) yaitu bacilli yang tetap berpasangan setelah membelah

3. Streptobacilli yaitu bacilli yang gagal memisah setelah pembelahan membentuk rangkaian sel misalnya Bacillus megaterium

4. Coccobacilli sebenarnya masih membingungkan (ambiguous designation) sebab basil ini pendek dan lebih mirip cocci misalnya Bordetella pertussis. Termasuk dalam kelompok bakteri bentuk lainnya misalnya Corkscrewshelical seperti Helicobacter pylori dan Treponema pallidum. Istilah monomorfik berarti bakteri tersebut memiliki bentuk sama pada keadaan fisiologis dan lingkungan yang sama sedangkan pleomorfik (polymorphic, pleiomorphic) berarti bakteri menunjukkan bentuk beragam pada kondisi fisiologis dan lingkungan yang sama bahkan dalam satu kultur yang sama misalnya Corynebacterium diphtheriae. Beberapa contoh bentuk bakteri dapat dilihat pada gambar berikut :

C. Jenis-jenis bakteri

Syarif dan Halid (1993) menyatakan bahwa identifikasi jenis bakteri berdasarkan sifat morfologi, biokimia, fisiologi dan serologi adalah sebagai berikut :

1. Bakteri gram positif

Adalah bakteri yang mempertahankan zat warna metil ungu sewaktu proses pewarnaan Gram. Bakteri jenis ini akan berwarna biru atau ungu di bawah mikroskop, sedangkan bakteri gram-negatif akan berwarna merah atau merah muda. Perbedaan klasifikasi antara kedua jenisbakteri ini terutama didasarkan pada perbedaan strukturdinding sel bakteri.

Menurut Fardiaz (1992), Jenis – jenis bakteri gram positif adalah famili Micrococcaceae dan famili Streptococcaceae. Famili Micrococcaceae bersifat aerobik dan katalase positif sedangkan Streptococcaceae bersifat katalase negatif, berbentuk kokus dalam rangkaian membentuk rantai atau tetrad. Bakteri ini tidak mempunyai beberapa atau semua komponen sitokroma. Karakteristik bakteri gram positif :

*Memiliki cytoplasmic lipid membrane

*Memiliki lapisan peptidoglikan yang tebal

*Terdapat asam teichoic dan lipoid yang membentuk lapisan asam lipoteichoic yang berguna untuk chelating agen dan untuk adhesi tipe tertentu.

*Beberapa spesies memiliki kapsul polisakarida

*Beberapa spesies memiliki flagellum

*Jika terdapat akan diperkuat oleh 2 cincin, berbeda dengan bakteri gram negative yang flagellumnya diperkuat oleh 4 cincin. Bakteri gram positif diantaranya adalah :

a. Kokus

- Katalase positif : Staphylococcus.

- Katalase negatif : Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus.

b. Batang

- Anaerobik atau fakultatif anaerobik : Clostridium botulinum, Lactobacillus, Propionic bacterium

- Aerobik : Bacillus

2. Bakteri gram negatif

Bakteri gram negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna metil ungu pada metode pewarnaan Gram. Bakteri gram-positif akan mempertahankan warna ungu gelap setelah dicuci dengan alkohol, sementara bakteri gram-negatif tidak. Pada uji pewarnaan Gram, suatu pewarna penimbal (counterstain) ditambahkan setelah metil ungu, yang membuat semua bakteri gram-negatif menjadi berwarna merah atau merah muda. Pengujian ini berguna untuk mengklasifikasikan kedua tipebakteri ini berdasarkan perbedaan struktur  dinding sel mereka. Karakteristik bakteri gram negatif :

*Memiliki Cytoplasmic membrane

*Lapisan peptidoglikan tipis

*Memiliki membran tambahan diluar lapisan peptidoglikan yang dipisahakan oleh spasium periplasmik.

*Membran luar terdiri atas Lipopolisakarida (LPS) yang tersusun oleh lipid A, inti polisakarida, antigen O

*Terdapat porin di membran luar sebagai pori-pori untuk molekul tertentu.

*Memiliki S-layer (Surface layer) yang melekat langsung pada membran luar.

*Jika memiliki flagella, maka akan disokong oleh 4 buah cincin.

*Tidak memiliki asam teichoic ataupun asam lipoteichoic.

*Lipoprotein merekat pada polisakarida. Bakteri gram negatif diantaranya adalah :

a. Fermentatif ( Batang ) : Proteus, Escherisia coli, Enterobacter.

b. Non fermentatif ( spiral / batang ) : Pseudomonas, Aclaligenes.

D. Struktur Bakteri

Struktur Bakteri Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu: (1) Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri) yang meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA dan granula penyimpanan. (2) Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu) yang meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, vakuola gas dan endospora.

(1) Struktur dasar bakteri, terdiri dari:

1. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis).

2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.

3. Sitoplasma adalah cairan sel.

4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.

5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan. Struktur dasar bakteri dapat dilihat pada gambar berikut :

(2) Struktur tambahan bakteri, terdiri dari

1. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.

2. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel.

3. Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek daripada pilus.

4. Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.

6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.