Karakterisasi ketahanan bakteri asam laktat

TINJAUAN PUSTAKA
Bakteri Asam Laktat
Bakteri Asam Laktat (BAL) didefinisikan sebagai suatu kelompok bakteri
Gram positif yang disatukan oleh berbagai morfologi. Karakteristik BAL secara
umum tidak berspora, katalase negatif, berbentuk bulat atau batang, memerlukan
nutrisi yang kompleks seperti asam-asam amino, vitamin (B1, B6, B12 dan biotin),
purine dan pyrimidin. Kelompok bakteri ini mampu memproduksi asam laktat
sebagai produk akhir metabolik utama selama fermentasi karbohidrat. Berdasarkan
jenis fermentasinya BAL dibagi menjadi dua kelompok yaitu homofermentatif dan
heterofermentatif. Produk akhir dari proses metabolisme homofermentatif sebagian
besar berupa asam laktat sedangkan produk akhir dari proses metabolisme
heterofermentatif adalah asam laktat, etanol, asam asetat dan CO 2 (Surono, 2004).
Adanya BAL homofermentatif digunakan dalam pengawetan makanan karena
produksi asam laktat dalam jumlah besar serta mampu menghambat bakteri
penyebab kebusukan makanan dan bakteri patogen lainnya. Golongan BAL
heterofermentatif lebih ditujukan kepada pembentukan flavor dan komponen aroma,
seperti asetildehid dan diasetil (Fardiaz, 1992).
Menurut Mitsuoka (1990), BAL dapat dibagi atas 4 grup, berdasarkan
kemampuan hidupnya di dalam saluran pencernaan manusia, yaitu :
a) Grup yang berhasil hidup di dalam lumen usus dan merupakan organisme
yang paling banyak ditemukan dalam spesimen usus manusia, contohnya
galur-galur dari Bifidobacterium (B. bifidus, B. breve, B. longum, B.
adolecentris, B. infantis).
b) Grup yang berhasil hidup di dalam lumen usus dan sering ditemukan dalam
spesimen usus manusia, contohnya Lactobacillus (L. acidophillus, L.
salivarus, L. fermentum).
c) Grup yang berhasil hidup di dalam lumen usus dan kadang-kadang ditemukan
dalam spesimen usus manusia, contohnya Lactobacillus (L. casei, L. brevis,
L. plantarum, L.buchneri).
d) Grup yang sering digunakan dalam pembuatan produk susu dan tidak dapat
dijumpai dalam spesimen usus manusia, contohnya lactobacillus (L.
bulgaricus) dan Streptococcus (S. thermophilus dan S. cremoris).
Mitsuoka (1990) menyatakan bahwa BAL yang paling sering dijumpai pada
usus dalam keadaan hidup serta dapat digunakan sebagai kultur starter produk
fermentasi adalah Lactobacillus dan Bifidobacterium. Adanya BAL yang berasal dari
genus Lactococcus dan Streptococcus hanya dapat digunakan sebagai starter produk
fermentasi dan tidak dijumpai pada usus. Oleh karena itu, BAL yang umum
digunakan dalam produk probiotik adalah Lactobacillus dan Bifidobacterium.
Golongan BAL tersebut di antaranya adalah L. acidophilus, L. casei, L. johnsonii, L.
reuteri, L. rhamnosus, L. gasseri, L. bulgaricus, B. longum, B. lactis,dan B. bifidum
(Surono, 2004).
Kefir
Kefir merupakan salah satu produk susu fermentasi yang dihasilkan dari susu
sapi, domba atau kambing yang difermentasi dengan cara menambahkan butir kefir/
biji kefir (kefir grain). Kefir mempunyai rasa asam beralkohol dengan kekentalan
seperti krim dan sedikit berbuih. Selain itu, kefir mempunyai sensasi rasa berbusa
(foam) dan beruap (fizzy) seperti bir. Rasa asam yang timbul dalam kefir disebabkan
oleh aktivitas bakteri yang menghasilkan asam laktat, sedangkan alkohol, rasa
berbusa dan beruap dihasilkan oleh khamir yang memfermentasi laktosa menjadi
alkohol dan CO2. Kefir mengandung 0,5 - 1% alkohol dan 0,9 - 1,1% asam laktat
(Rahman et al., 1992). Komposisi kefir menurut Codex (2003) terdiri atas: protein
susu minimal 2,7% b/b, lemak susu kurang dari 10% b/b, Total Asam Tertitrasi
(TAT) 0,7%, etanol minimal 0,5% v/b, jumlah mikroorganisme kultur starter
minimal 107, dan khamir minimal 104 cfu/g.
Gambar 1. Biji Kefir dan Mikroflora yang Terkandung dalam Biji Kefir (Anfiteatro, 2009)
Biji kefir memiliki warna putih kekuningan berbentuk seperti butir-butir nasi,
ukurannya tidak seragam, tidak larut dalam air dan bersifat seperti gelatin (Rahman
4
et al., 1992). Biji kefir mengandung 24 persen polisakarida yang bersifat lengket.
Biji kefir ini merupakan simbiosis antara bakteri asam laktat dan khamir dengan
permukaan dilapisi kapang dalam perbandingan yang seimbang. Karakteristik sensori
yang dimiliki kefir menurut Tamime (2006) adalah: (a) warnanya putih atau
kekuningan; (b) aroma seimbang dan aroma yeasty; (c) rasanya asam, tetapi
menyenangkan dan menyegarkan; dan (d) teksturnya lebih tebal, tetapi tidak lengket
dan mempunyai konsistensi yang elastis.
Tamime dan Marshall (1994) menjelaskan bahwa jenis mikroorganisme yang
terdapat dalam biji kefir tergantung pada sumber dan negara asal, serta teknik
pembuatan kultur yang digunakan untuk mengidentifikasi spesies yang beragam
tersebut. Bakteri asam laktat yang termasuk penyusun mikroflora kefir adalah
Lactobacillus sp. dan Streptococcus sp. yang bersifat homofermentatif (Fardiaz,
1992). Contoh mikroflora yang terkandung dalam biji kefir terdapat pada Tabel 1.
Table 1. Mikroflora yang Terkandung dalam Biji Kefir
L. galactose
Streptococcus sp/
Lactococci sp
S. cremeris
Saccharomyces cerevisiae
L. brevis
S. faecalis
Sacc. florentinus
L. casei subsp. casei
S. lactis
Sacc. pretoriensis
L. paracasei subsp.
paracasei
L. casei subsp. ramos
Leuconostoc
mesenteroides
Pediococcus damnosus
Candida valida
Lactobacillus sp
Yeasts
C. lambica
L. casei subsp. tolerant
Kloeckera apiculata
L. coraciiform subsp.
torquens
L. fructose
Hansenula yalbensis
L. hilarities
L. homophobia
L. plantarum
L. pseudo plantarum
L. admonishes
Sumber : Anfiteatro (2009)
5
Probiotik
Probiotik atau dikenal dengan mikroorganisme “baik” adalah preparat yang
terdiri atas mikroba hidup yang dimasukkan ke dalam tubuh manusia atau hewan
secara oral. Mikroba hidup itu diharapkan mampu memberikan pengaruh positif
terhadap kesehatan manusia atau hewan dengan cara memperbaiki sifat-sifat yang
dimiliki mikroba alami yang tinggal di dalam tubuh manusia atau hewan tersebut.
Syarat - syarat probiotik yang baik adalah probiotik harus mempunyai kemampuan
untuk bertahan hidup ketika melalui saluran pencernaan dan bermanfaat bagi
kesehatan (Ardiansyah, 2007).
Keseimbangan
yang
baik
dalam
ekosistem
mikroflora
usus
bisa
menguntungkan kesehatan tubuh dan dapat dipengaruhi oleh konsumsi probiotik
setiap hari (Lisal, 2005). Keuntungan dalam mengkonsumsi bakteri probiotik
menurut Wahyudi dan Samsundari (2008) antara lain :
1. Meningkatkan pertumbuhan inang. Peningkatan pertumbuhan terjadi sebagai
hasil dari penurunan infeksi subklinis akibat tertekannya pertumbuhan
mikroorganisme penyebab penyakit. Mekanisme yang terjadi mirip dengan
mekanisme kerja dari penggunaan antibiotik sebagai growth-promotor.
2. Memperbaiki penggunaan nutrisi makanan. Hal ini dapat terjadi melalui
peningkatan efisiensi proses pencernaan atau peningkatan kecernaan
senyawa-senyawa yang awalnya tidak tercerna.
3. Meningkatkan kesehatan. Resistensi inang terjadi terhadap penyakit infeksi
baik secara langsung melalui mekanisme antagonis maupun melalui status
kekebalan. Manusia menjadi kebal secara alami terhadap berbagai penyakit
infeksi.
Ada beberapa manfaat probiotik dalam peningkatan kesehatan. Pertama,
adalah
mencegah
terjadinya
kanker
yaitu
dengan
menghilangkan
bahan
prokarsinogen (bahan penyebab kanker) dari tubuh dan mengaktifkan sistem
kekebalan tubuh. Kedua, dapat menghasilkan bahan aktif antitumor. Ketiga,
memproduksi berbagai vitamin yaitu thiamin (B1), riboflavin (B2), piridoksin (B6),
asam float, sianokobalamin (B12) yang mudah diserap ke dalam tubuh. Keempat,
berperan dalam penurunan kadar kolesterol. Kelima, kemampuannya memproduksi
asam laktat dan asam asetat di usus dapat menekan pertumbuhan bakteri E. coli dan
6
Clostridium perfringens penyebab radang usus dan menekan bakteri patogen lainnya
(Ardiansyah, 2007).
Karakteristik Probiotik
Syarat utama agar probiotik mampu memberikan efek positif bagi kesehatan
inang adalah probiotik tersebut harus berada dalam keadaan hidup dan dikonsumsi
dalam jumlah yang cukup. Kriteria yang perlu dipertimbangkan untuk mendapatkan
produk probiotik dengan pengaruh positif optimal bagi inangnya, di antaranya
adalah : (a) memiliki kemampuan untuk bertahan selama proses pengolahan dan
selama waktu penyimpanan, (b) memiliki karakteristik sensorial yang baik, (c)
memiliki kemampuan menempel dan mengkolonisasi usus, (d) memiliki sifat
antagonistik terhadap mikroba patogen enterik, (e) terbukti memiliki pengaruh
menguntungkan bagi kesehatan inang, (f) produk probiotik diharapkan memiliki
jumlah sel hidup besar (10 7 -10 9 cfu/ml) dan (g) total konsumsi produk probiotik
sekitar 300-400 Gram per minggu (Surono, 2004).
Salminen et al. (2004) menambahkan bahwa suatu bakteri dapat dikatakan
sebagai bakteri probiotik apabila memenuhi beberapa kriteria yakni bersifat
nonpatogenik, masih aktif dalam kondisi asam lambung dan konsentrasi garam
empedu yang tinggi dalam usus halus, mampu tumbuh dan melakukan metabolisme
dengan cepat dan tepat dalam jumlah yang banyak dalam usus serta memiliki sifat
antimikroba terhadap bakteri merugikan. Kriteria yang lain adalah dapat
mengkolonisasi beberapa bagian dari saluran usus untuk sementara dan dapat
memproduksi asam-asam organik secara efisien dan mudah diproduksi.
Ketahanan terhadap Asam Lambung
Ketahanan terhadap asam lambung merupakan syarat penting suatu BAL
untuk dapat menjadi probiotik. Setiap organisme mempunyai kisaran nilai pH
pertumbuhan, yaitu kondisi lingkungan pH yang masih memungkinkan pertumbuhan
terjadi dan masing-masing bakteri biasanya mempunyai pH optimum. Kebanyakan
mikroorganisme dapat tumbuh pada kisaran pH 6,0-8,0 dan nilai pH di luar kisaran
kurang dari 2,0 dan lebih dari 10,0 biasanya bersifat merusak (Buckle et al., 2007).
Waktu yang diperlukan BAL mulai saat bakteri masuk sampai keluar dari
lambung sekitar 90 menit (Mitsuoka, 1990). Lambung setiap hari memproduksi lebih
7
kurang dari 2-3 liter getah lambung. Getah lambung merupakan cairan jernih
berwarna kuning pucat yang mengandung HCl 0,2 - 0,5% dengan pH sekitar 2 bila
lambung dalam kondisi kosong (Chou dan Weimer, 1999).
Bakteri Asam Laktat (BAL) merupakan mikroorganisme fermentatif yang
dapat hidup pada kisaran pH yang luas. Setiap galur BAL memiliki ketahanan yang
berbeda terhadap asam atau pH rendah, seperti contoh adalah Lactobacillus dan
Bifidobacteria yang lebih toleran terhadap pH rendah daripada laktokoki dan
streptokoki (Zavaglia et al., 1998; Chou dan Weimer, 1999).
Ketahanan terhadap Garam Empedu
Ketahanan BAL terhadap garam empedu juga merupakan salah satu syarat
penting untuk probiotik. Asam empedu disintesis dalam hati dari kolesterol,
menghasilkan senyawa asam empedu primer. Asam empedu ini berkonjugasi dengan
glisin atau taurin dan disekresikan ke dalam kantung empedu sebagai asam empedu
terkonjugasi. Asam empedu di dalam kantung empedu dilepaskan ke lumen
duodenum dalam bentuk misel dengan asam lemak dan gliserol yang dihasilkan oleh
pencernaan lipase pankreatik. Sebanyak 5.500 sampai 35.500 mg asam empedu
terkonjugasi disekresikan ke dalam usus kecil manusia setiap harinya (Corzo dan
Gilliland, 1999). Asam empedu terkonjugasi diserap dari usus kecil (sekitar 97%)
dan dikembalikan ke dalam hati melalui sirkulasi hepatik. Sebagian kecil dari asam
empedu (250-400 mg) yang tidak terserap hilang dari tubuh manusia sebagai asam
empedu bebas di feses. Mekanisme proses terjadinya penyerapan asam empedu
dalam usus kecil dan kolon, dikenal dengan sirkulasi hepatik (Gambar 2).
Gambar 2. Mekanisme Skematik Sirkulasi Hepatik Asam Empedu (Nakazawa dan Hosono, 1992)
8
Menurut Zavaglia et al. (1998), semua mikroba yang berhasil hidup setelah
ditumbuhkan dalam MRSA yang ditambah 0,3% oxgal, dinyatakan bersifat tahan
terhadap garam empedu. Konsentrasi garam empedu sebesar 0,3% merupakan
konsentrasi kritikal dan merupakan nilai yang cukup tinggi untuk menyeleksi isolat
yang resisten terhadap garam empedu. Laktobasili yang paling bersifat resisten
terhadap garam empedu terdapat pada bagian atas usus halus. Hal tersebut dilaporkan
oleh Tappenden et al. (2007) bahwa BAL ditemukan dalam usus halus yang terdapat
dalam jumlah yang lebih rendah di duodenum dibanding jejunum, ileum dan kolon.
Hal ini dikarenakan konsentrasi garam empedu pada bagian duodenum paling tinggi,
disebabkan lokasinya paling dekat bila garam empedu masuk ke dalam saluran usus.
Populasi kelompok bakteri utama pada usus manusia disajikan pada Tabel 2.
Table 2. Populasi Kelompok Bakteri Utama pada Usus Manusia
Saluran Pencernaan
Duodenum
Jumlah Bakteri cfu/g*
103–104
Kelompok Bakteri
Bacteroides
Lactobacillus
Streptococcus
Jejunum
10 –10
5
7
Bacteroides
Lactobacillus
Streptococcus
Ileum
107–108
Bacteroides
Clostridium
Enterobacteriae
Enterococcus
Lactobacillus
Colon
10 –10
10
11
Bacteroides
Bacillus
Bifidobacterium
Clostridium
Enterococcus
Eubacterium
Streptococcus
Keterangan : * cfu/g = coloni forming unit/ gram
Sumber : Tappenden et al. (2007)
9
Ketahanan terhadap Antibiotik
Salah satu syarat BAL yang bermanfaat sebagai probiotik adalah memiliki
ketahanan terhadap antibiotik. Antibiotik adalah suatu jenis senyawa antibakteri, baik
alami maupun sintetik yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu
proses
biokimia
di
dalam
organisme.
Setiap
antibiotik
sangat
beragam
keefektifannya dalam melawan jenis bakteri, baik bakteri Gram positif atau Gram
negatif maupun yang memiliki spektrum luas (Black, 2004). Antibiotik bekerja
sesuai dengan peptisida dengan menekan atau memutus suatu mata rantai
metabolisme, hanya saja targetnya adalah bakteri. Jenis antibiotik yang dilihat dari
target atau sasaran kerjanya di antaranya yakni:
1). Kloramfenikol
Kloramfenikol merupakan sutu antibiotik dengan spektrum luas.
Kloramfenikol digunakan untuk peyembuhan penyakit tifus (demam tifoid) dan
paratifoid, infeksi berat karena Salmonella sp, H. influenza (terutama meningitis),
rickettzia,
limfogranuloma,
psitakosis,
gastroenteristis,
bruselosis,
disentri.
Kloramfenikol dapat merusak sistem pembentukan darah seperti anemia
aplastik anemia (dapat berlanjut menjadi leukemia). Senyawa ini termasuk
antibiotik yang paling stabil larut dalam air pada pH 6 menunjukkan
kecenderungan terurai yang paling rendah. Antibiotik ini diabsorsi dalam
saluran pencernaan secara cepat dan sempurna dengan bantuan hati dan ginjal
(Scuhnack et al., 1990).
2). Amoksisilin
Amoksisilin adalah antibiotik yang termasuk ke dalam golongan
penisilin,
dengan
aktivitasnya
membunuh
bakteri
secara
langsung.
Amoksisilin sangat efektif untuk beberapa bakteri seperti H. influenza, N.
gonorrhoea, E. coli, Pneumococci, Strptococci, dan beberapa strain dari
Staphylococci. Amoksisilin dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme
Gram positif dan Gram negatif. Amoksisilin stabil dalam kondisi asam serta
memiliki keuntungan tambahan dengan tidak berikatan dengan makanan
seperti pada kebanyakan antibiotik lainnya. Hal ini karena Amoksisilin ini
disekresikan secara cepat ke dalam bentuk urin (Schunack et al, 1990).
10
Amoksisilin biasa digunakan dalam pengobatan infeksi yang diduga
disebabkan karena bakteri (Kline, 2009).
Aktivitas Antimikroba terhadap Bakteri Patogen
Syarat lain agar BAL layak digolongkan dengan bakteri probiotik yakni harus
mampu menghasilkan senyawa antimikroba. Senyawa antimikroba merupakan suatu
kemampuan antagonistik suatu senyawa kimia untuk menghambat pertumbuhan
mikroba yang tidak diinginkan. Komponen antimikroba yang dimiliki BAL dapat
menghambat bakteri patogen. Cotter dan Hill (2003) menyatakan bahwa asam laktat
mampu menghambat pertumbuhan berbagai tipe bakteri pembusuk dan patogen
termasuk
spesies
Gram
negatif
dalam
famili
Enterobacteriaceae
dan
Pseudomonadaceae. Lactobacillus dapat menghasilkan antibakteri, karena filtrat
Lactobacillus mampu menghambat pertumbuhan bakteri patogen Staphylococcus
aureus dan Escherichia coli (Hardiningsih et al., 2006).
Mekanisme penghambatan pertumbuhan mikroba oleh senyawa anti mikroba
diantaranya : (1) perusakan dinding sel sehingga mengakibatkan lisis atau
menghambat pertumbuhan dinding sel pada sel yang sedang tumbuh, (2) mengubah
permeabilitas membran sitoplasma yang menyebabkan kebocoran nutrien di dalam
sel, (3) denatuarasi protein sel, (4) perusakan sistem metabolisme dalam sel dengan
cara menghambat kerja enzim intraseluler. Umumnya bakteri Gram negatif
mempunyai ketahanan yang lebih baik terhadap senyawa antimikroba dibanding
bakteri Gram positif. Struktur dinding sel bakteri Gram negatif lebih kompleks dari
pada bakteri Gram positif, sehingga senyawa antimikroba akan lebih mudah masuk
ke dalam sel bakteri Gram positif (Pelezar and Chan, 2007).
Kemampuan suatu zat antimikroba dalam menghambat pertumbuhan mikroba
dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain konsentrasi zat pengawet, waktu
penyimpanan, suhu lingkungan, sifat-sifat mikroba (jenis, konsentrasi, umur dan
keadaan mikroba), sifat-sifat fisik dan kimia makanan, termasuk kadar air, pH, jenis
dan jumlah senyawa di dalamnya (Fardiaz,1992). Metabolit-metabolit bakteri asam
laktat yang berfungsi sebagai senyawa antimikroba antara lain asam organik (asam
laktat dan asam asetat), bakteriosin, hidrogen peroksida, diasetil, CO 2 dan semua
metabolit yeng mempunyai aktivitas antimikroba (Salminen et al., 2004).
11
Asam organik merupakan substansi alami dari berbagai jenis makanan. Aksi
antimikroba dari asam organik berdasarkan pada kemampuannya untuk menurunkan
pH dalam pangan yang berfase air (Samelis dan Sofos, 2003). Bakteriosin
merupakan senyawa protein aktif dan kompleks yang dihasilkan oleh bakteri asam
laktat yang mempunyai aktivitas antimikroba misalnya melawan patogen pencemar
makanan penyebab food borne disease dan organisme berspora lainnya (Ray, 2004).
Hidrogen peroksida merupakan salah satu agen pengoksidasi yang kuat dan dapat
dijadikan sebagai zat antimikroba melawan bakteri, fungi dan bahkan virus (Ray,
2004).
Bakteri Probiotik
Bifidobacterium longum
Bifidobacterium longum memiliki bentuk batang dan termasuk ke dalam
golongan bakteri Gram positif, anaerob strict, tidak berspora, katalase negatif,
pertumbuhan optimal pada suhu 36-37oC, memiliki pH optimum 6,5-7. Bakteri B.
longum bersifat homofermentatif dengan rasio asam asetat dan asam laktat yang
dihasilkan 1,5 : 1 (Nakazawa dan Hasono, 1992). Bifidobacterium hidup pada lapisan
lumen kolon dan lebih spesifik lagi membentuk koloni dalam jumlah banyak,
mensekresi asam laktat, asam asetat dan senyawa antimikroba. Bifidobacterium
dominan pada dinding usus sehingga mencegah dinding usus dari kolonisasi bakteri
yang tidak diinginkan (E. coli) atau 7 khamir (candida) (Tamime dan Robinson,
1999).
Bifidobacterium sangat efektif untuk melawan bakteri yang merugikan atau
patogen yang masuk dari luar maupun bakteri yang merugikan dalam saluran
pencernaan seperti Shigella dysenteria, Salmonella typhosa, Staphylococcus aureus,
E. coli, dan bakteri lainnya. Bakteri ini memproduksi zat-zat yang bersifat asam
lemak rantai pendek terutama asam asetat dan laktat, dan bisa juga menghasilkan zat
bersifat antibiotik (Winarno et al., 2003). Bakteri B. longum diberikan untuk
mengurangi frekuensi gangguan pencernaan, diare dan rasa sakit kepala karena
pengobatan antibiotik dan dapat meningkatkan nilai gizi makanan, selain itu, bakteri
tersebut juga mempunyai aktivitas antitumor pada kolon (Wahyudi dan Samsundari,
2008).
12
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus merupakan bakteri dari famili Lactobacillaceae
yang termasuk dalam golongan Gram positif, berbentuk batang, bersifat mesofilik
dan tidak dapat membentuk spora. Bakteri L. acidophilus bersifat homofermentatif
dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi karbohidrat (Rahman et al.,
1992). Saat ini telah diketahui bahwa keberadaan bakteri ini tidak bersifat patogen
dan aman bagi kesehatan sehingga sering digunakan dalam industri pengawetan
makanan, minuman dan berpotensi sebagai produk probiotik. Sifat yang
menguntungkan dari bakteri Lactobacillus dalam bentuk probiotik adalah dapat
digunakan untuk mendukung peningkatan kesehatan. Bakteri tersebut berperan
sebagai flora normal dalam sistem pencernaan yang berfungsi untuk menjaga
keseimbangan asam dan basa sehingga pH dalam kolon konstan (Hardianingsih et
al., 2006). Karakteristik L. acidophilus adalah : (1) tidak tumbuh pada suhu 15oC
dan tidak memfermentasi ribosa; (2) pertumbuhan optimum pada suhu 35-38oC dan
pH optimum 5,5-6,0; (3) pada susu sapi memproduksi 0,30%-1,90% DL asam laktat
(Nakazawa dan Hosono, 1992).
Bakteri L. acidophilus merupakan salah satu spesies penyusun mikroflora
alami usus yang mampu melewati hambatan di dalam saluran pencernaan. Spesies ini
resisten terhadap enzim dalam saliva, asam lambung dan asam empedu sehingga
mampu mencapai usus dalam keadaan hidup. Bakteri L. acidophilus banyak
ditemukan pada bagian akhir usus halus dan bagian awal usus besar. Bakteri ini
mampu memproduksi berbagai zat metabolit, seperti : asam organik, hidrogen
peroksida dan berbagai bakteriosin yang dapat menghambat perkembangan bakteri
patogen (Kanbe, 1992). Bakteri L. acidophilus dapat digolongkan dalam probiotik
potensial untuk digunakan pada ayam yang ditujukan untuk pengendalian
salmonellosis, colibacillosis dan clostridial necrotic enteritis (Natalia dan Priadi,
2006). Bakteri tersebut membantu mengendalikan infeksi dan peradangan usus,
dengan fungsi tersebut maka mengurangi potensi diare, serta mampu menghalangi
terbentuknya kanker dan membantu mengendalikan kadar kolesterol darah (Wahyudi
dan Samsundari, 2008).
Bakteri Patogen
Bakteri yang dapat mengkontaminasi makanan terbagi menjadi dua jenis
yaitu bakteri yang menyebabkan makanan menjadi rusak atau disebut bakteri perusak
13
dan bakteri yang menyebabkan keracunan atau penyakit pada manusia atau disebut
bakteri patogen. Food borne disease terjadi pada manusia melalui dua cara, yaitu :
1) intoksikasi, yakni makanan mengandung toksin yang dihasilkan bakteri yang
tumbuh di dalam makanan tersebut, dan 2) infeksi, yakni penyakit yang disebabkan
oleh masuknya bakteri ke dalam tubuh melalui makanan yang telah terkontaminasi
dan adanya reaksi dari tubuh terhadap keberadaan suatu metabolit yang dihasilkan
oleh bakteri yang bersifat patogen dan digunakan sebagai acuan untuk mengetahui
besarnya tingkat aktivitas antimikroba (Suriawiria, 2005). Beberapa mikroba yang
diketahui sebagai bakteri pembusuk dan patogen pada produk fermentasi adalah dari
famili Enterobacteriaceae, meliputi famili Enterobacter, Erwina, Citobacter,
Klebsiella, Proteus, Salmonella, Serattia, Shigella dan Yersinia (Fardiaz, 1992).
Staphlococcus aureus
Staphlococcus aureus merupakan bakteri Gram positif, berbentuk kokus yang
terdapat dalam bentuk tunggal, berpasangan tetrad atau kelompok, seperti buah
anggur berdiameter berkisar 0,5-1,5 µm, anaerob fakultatif, tidak bergerak, tidak
berspora dan biasanya termasuk katalase positif (Holt et al., 1994). Bakteri ini sering
berada pada pori-pori dan permukaan kulit, kelenjar keringat dan saluran usus serta
dapat menyebabkan intoksikasi dan infeksi bisul (Fardiaz, 1992).
Suhu optimum pertumbuhan S. aureus adalah 35-57 oC, dengan kisaran suhu
minimum adalah 6,7 oC dan suhu maksimum 45,5 oC. Bakteri ini dapat tumbuh
pada kisaran pH 4,0-9,8 dengan pH optimum sekitar 7,0-7,8. Pertumbuhan pada pH
mendekati 9,8 hanya mungkin apabila substratnya mempunyai komponen yang baik
untuk pertumbuhannya (Buckle et al., 2007).
Escherichia coli
Escherichia coli merupakan bakteri Gram negatif, tidak mempunyai kapsul,
umumnya mempunyai fimbriae, bersifat motil atau nonmotil dengan flagella,
berukuran lebar 1-1,5 µm dan panjang 2-6 µm, bersifat anaerob fakultatif, tunggal
atau berpasangan, mempunyai suhu optimal pertumbauhan 37 oC, tetapi dapat tumbuh
pada rentang suhu 15-45oC dan nilai aw optimum untuk pertumbuhannya adalah
0,96. (Willshaw et al., 2000).
Eschericia coli merupakan bakteri alami penghuni usus besar manusia. E.
coli berpotensi sebagai penyebab diare dan infeksi saluran pencernaan yang akut.
14
Bayi yang baru dilahirkan di ususnya terdapat E. colli dan jumlahnya akan semakin
meningkat sesuai dengan peningkatan umur. E. coli dengan jumlah 105 – 108 cfu/g
feses dapat menyebabkan diare dan kanker (Mitsuoka, 1990).
Salmonella enteritidis serotipe Typhimurium (S. Typhimurium)
Salmonella Typhimurium merupakan bakteri Gram negatif, berbentuk batang,
tidak berspora dan bersifat fakultatif anerobik. S. Typhimurium tumbuh optimum
pada suhu 37oC, dengan suhu terendah 20oC dan suhu tertinggi 60oC (Buckle et al.,
2007). Nilai pH untuk pertumbuhan S. Tyhimurium berkisar antara 4,0 – 9,0 dan
nilai pH optimum 6,5 – 7,5, pada pH dibawah 4 dan di atas 9 bakteri ini akan mati
perlahan-lahan. Viabilitas Salmonella akan menurun selama penyimpanan beku
(Pelczar dan Chan, 2007).
Bakteri dari genus S. Typhimurium menyebabkan demam tipus yang akan
terjadi setelah 7-14 hari terinfeksi dan umumnya penderita penyakit merasakan sakit
kepala, kehilangan nafsu makan, lemah dan demam yang terus menerus. Penyakit
yang disebabkan oleh S. Typhimurium dapat mengakibatkan tingkat kematian sekitar
10%. Makanan yang pada umumnya terkontaminasi oleh S. Typhimurium adalah
telur dan hasil olahannya, daging ayam, daging sapi serta susu, sehingga untuk
mencegah perkembangbiakannya bahan pangan tersebut tidak boleh terlalu lama
disimpan di suhu kamar (Buckle et al., 2007).
15