KULTUR CAMPURAN BAKTERI ASAM LAKTAT SEBAGAI

Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 2000
KULTUR CAMPURAN BAKTERI ASAM LAKTAT
SEBAGAI PROBIOTIK UNTUK RUMINANSIA
YANTYATI WIDYASTUTI, SHANTI RATNAKomALA, EVA SOFARIANAWATI,
dan JUDW RACHMAT
Puslitbang Bioteknologi-LIPI, Jalan Raya Cibinong km. 46, Cibinong 16911
ABSTRAK
Bakteri asam Iaktat merupakan salah satu mikroorganisme yang banyak dipakai untuk probiotiL Pada
penelitian ini digunakan Leuconostoc citreum TSD-10, Lactobacillus sp. KN dan Pediococcus sp . NUT sebagai
probiotik. Pengamatan terhadap kecernaan jerami padi atau rumput lapangan, dilakukan secara in vitro.
Inkubasi dilakukan pada 38°C selama 48 jam.Pada akhir inkubasi dihitung konsentrasi VFA dan total bakteri
(bakteri asam laktat dan bakteri rumen). Penambahan campuran TSD-10 + RKN meningkatkan kecenman
jerami padi dan rumput lapangan masing-masing sebesar 6,4 dan 11,7% dibanding TSD-10 saja. Penambahan
campuran TSD-10 + RKN + NUT meningkatkan kecemaan rumput lapangan sebesar 4,9% dibanding campuran
TSD-10 + RKN, sedangkan campuran TSD-10 + RKN sebesar 3,9% dibanding kontrol . Adanya peningkatan
konsentrasi VFA, jumlah bakteri rumen dan penurunan jumlah bakteri asam laktat menunjukkan pengaruh
probiotik yang efektif.
Kata kuneh Bakteri asam laktat, probiotik, ruminansia
PENDAHULUAN
Bakteri asam laktat telah lama dikenal sebagai kelompok bakteri yang menguntungkan .
Pemanfaatannya sangat luas baik untuk pangan maupun pakan. Sejak sekitar tahun 1989, bakteri
asam laktat mulai populer dipakai sebagai probiotik. Pemilihan bakteri asam laktat sebagai probiotik
sangat berkaitan dengan sifatnya yang memenuhi kriteria aman untuk dikonsumsi (generally
recognized as safe, GRAS), dimana hal ini merupakan syarat utama untuk probiotik (HAVENAAR et
al., 1992) dan kemampuannya untuk menghasilkan zat yang dapat mempengaruhi pertumbuhan
mikroorganisme lain. Kedua sifat tersebut, di samping beberapa sifat lainnya, menjadi alasan untuk
memanfaatkannya sebagai probiotik. Beberapa genus bakteri asam laktat telah dilaporkan sesuai
untuk probiotik, meliputi Lactobacillus, Streptococcus, Leuconostoc, dan Pediococcus (FULLER,
1992)
Probiotik dapat mengandung kultur tunggal maupun campuran, dengan masing-masing kerugian
dan keuntungannya . Probiotik dengan kultur tunggal bisa kurang efektif, tetapi pengaruhnya dapat
lebih mudah dipelajari . Probiotik dengan kultur campuran memungkinkan terjadinya persaingan
antar kultur itu sendiri, tetapi dapat pula sebaliknya. Pengaruh yang positif untuk induk semangnya
dapat diperoleh apabila kultur campuran itu saling bersimbiosa secara mutualisma. Contoh probiotik
yang mengandung kultur campuran adalah Lacto-sacc (Alltech, Inc.), yang mengandung
Lactobacillus acidophilus, Streptococcus faecium, dan Saccharomyces cerevisiae; dan Cellobacterin
yang mengandung campuran bakteri asam laktat dan bakteri selulolitik (KALDMAE dan VADL, 1991)
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh campuran kultur bakteri asam laktat
sebagai probiotik untuk ruminansia secara in vitro.
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 2000
MATERI DAN METODE
Mikroorganisme dan media yang digunakan
Bakteri asam laktat yang digunakan pada penelitian ini adalah Leuconostoc citreum TSD-10,
Lactobacillus sp. RKN dan Pediococcus sp. NUT. Sumber dari masing-masing strain tersebut adalah
faeces sapi untuk L. citreum TSD-10, rumen kambing untuk Lactobacillus sp. RKN dan probiotik
komersial Nutricin untuk Pediococcus sp. NUT. Selanjutnya masing-masing strain disebutkan
dengan TSD-10, RKN dan NUT.
Media agar-agar MRS (Oxoid) ditambah 0,5% (w/v) CaCO3 digunakan untuk penyimpanan
kultur bakteri tersebut. Untuk persiapan inokulum sebagai probiotik digunakan medium cair MRS.
Persiapan inokulum sebagai probiotik
Inokulum disiapkan terpisah untuk masing-masing strain bakteri asam laktat pada medium cair
MRS. Inkubasi dilakukan pada 38°C selama 18 jam. Pertumbuhan inokulum bakteri asam laktat
diamati melalui pembacaan absorbansi (660 nm) pada spektrofotometer. Disamping itu, produksi
asam laktat dan konsumsi glukosa juga diamati. Inokulum dipakai sebanyak 5% (v/v). Kombinasi
inokulum bakteri asam laktat yang dipakai adalah TSD-10 + RKN (percobaan 1) dan TSD-10 +
RKN seraa TSD-10 + RKN + NUT (percobaan 2).
Fermentasi rumen in vitro
Fermentasi dilakukan pada tabung reaksi yang ditutup dengan tutup karet butil. Medium yang
digunakan sebanyak 10 ml, terdiri dari campuran bufer dan cairan rumen sapi dengan perbandingan
1 : 1, yang merupakan modifikasi dari prosedur GOERING dan VAN SOEST (1975) untuk kecernaan
serat . Cairan rumen sapi segar diperoleh dari rumah potong hewan. Sebanyak 50 mg jerami padi atau
rumput lapangan, dengan ukuran kurang lebih 1 cm, ditambahkan sebagai substrat pada masingmasing tabung. Percobaan 1 menggunakan jerami padi dan rumpui lapangan, sedangkan percobaan 2
menggunakan rumput lapangan saja. Inkubasi dilakukan pada 38°C selama 48 jam . Pada akhir
fermentasi dilakukan pengukuran pH, kecernaan substrat, konsentrasi asam lemak terbang (volatile
fatty acid, VFA), dan jumlah bakteri asam laktat dan bakteri rumen.
Analisis kimia
pH medium diukur menggunakan pH meter . Kecernaan substrat dihitung sebagai persen
kecemaan bahan kering (BK). Konsentrasi VFA diukur dengan menggunakan kromatografi gas pada
kolom FFAP. Kondisi aliran gas (ml/menit) sebesar 37,7 ; 31,3 ; dan 330 untuk masing-masing H2, NZ
dan OZ. Suhu oven, detektor dan injektor masing-masing 120, 180, dan 200°C. Preparasi sampel
untuk penetapan VFA mengikuti metoda HOLDEMAN et al. (1977). Konsentrasi glukosa ditetapkan
dengan menggunakan alat biochemical analyzer YSI dengan mengikuti prosedur yang telah
ditetapkan pabriknya . Prosedur pengukuran laktat dilakukan seperti yang telah dilaporkan
sebelumnya (WIDYASTUTI, 1996).
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 1000
Analisis mikrobiologi
Total bakteri asam laktat dan bakteri rumen disampaikan sebagai colony forming unit (CFU
ml l). Bakteri asam laktat ditumbuhkan pada media agar-agar MRS, sedangkan bakteri rumen pada
medium agar-agar M8 (HOBSON, 1969). Baik bakteri asam laktat maupun bakteri rumen
ditumbuhkan secara anaerob dengan mengikuti metoda roll tube (HUNGATE, 1969) . lnkubasi
dilakukan pada 38°C selama 3-4 hari.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tujuan pemberian probiotik pada ternak adalah untuk mengatur keseimbangan mikroorganisme
pada saluran pencernaannya, sehingga diharapkan dapat memberikan pengaruh yang menguntungkan
berupa peningkatan produktivitas ternak. Pengaruh langsung pemberian probiotik dapat berupa
peningkatan populasi mikroorganisme yang menguntungkan atau penurunan populasi
mikroorganisme yang merugikan . Untuk ruminansia, dari model yang disampaikan oleh WALLACE
dan NEWBOLD (1992), penambahan fungi dapat meningkatkar, viabilitas bakteri dalam rumen, diikuti
dengan penuruaan produksi laktat dan peningkatan laju pemecahan selulosa serta perubahan
konsentrasi VFA . Selanjutnya keadaan ini akan meningkatkan konsumsi dsn produktivitas ternak .
Pertumbuhan inokulum probiotik pada media MRS selama 18 jam disampaikan pada Tabel 1.
Semua strain tumbuh subur, kecuali RKN yang tidak secara optimal menggunakan glukosa pada
media MRS untuk pertumbuhannya. Glukosa tersedia sebanyak 20% pada media MRS. Semakin
tinggi glukosa yang dikonsumsi, menunjukkan semakin tinggi konsentrasi laktat yang diproduksi.
Tabel 1. Pertumbuhsn inokulum bakteri asam laktat
Strain inokulum
TSD-10
RKN
NUT
Nilai OD
1,61
Produksi laktat (mg/ml)
0,87
4,05
32,10
1,44
14,77
81,58
14,91
Konsumsi glukosa (%)
84,45
Secara alami rumput lebih mudah dicerna dibandingkan dengan jerami padi, karena perbedaan
pada struktur dinding sel pada kedua hijauan tersebut. Keadaan tersebut terlihat pada kecernaan
kontrol untuk masing-masing jerami padi dan rumput lapangan . Penambahan inokulum bakteri asam
laktat sebanyak 5% (v/v) terlihat meningkatkan kecernaan substrat, baik jerami padi maupun rumput
lapangan (Tabel 2). Pensmbahan TSD-10 ssja meningkatkan kecernaan jerami padi sebesar 0,6%
dan kecernaan rumput lapangan sebesar 1,7%. Peningkatan kecernaan substrat menjadi lebih tinggi
pada waktu ditambahkan TSD-10 + RKN, menjadi 6,4 dsn 11,7%, untuk jerami padi dan rumput
lapangan.
Peningkatan kecernaan substrat karena penambahan campuran strain bakteri asam laktat seperti
pada uraian di atas terjadi pula pada percobaan 2 yang menggunakan campuran inokulum TSD-10 +
RKN +NUT (Tabel 3). Pensmbahan campuran TSD-10 + RKN + NUT meningkatkan kecernaan
rumput lapangan sebesar 4,9% dibanding penambahan campuran TSD-10 + RKN. Peningkatan
kecernaan rumput lapangan ini diduga disebabkan oleh adanya peningkatan mikroorganisma
pemecah selulosa, walaupun hal ini tidak didukung data jumlah bakteri pemecah selulosa. Dari
peningkatan jumlah bakteri rumen dapat diduga adanya peningkatan bakteri pemecah selulosa .
WENK (2000) menyebutkan bahwa penambahan probiotik khamir menyebabkan peningkatan
338
Seminar Nasional Peternakan dan Veieriner 2000
menurunkan mikroorganisma penghasil
mikroorganisma pemecah selulosa clan pengguna laktat serta
percobaan
ini memenuhi kriteria pengaruh
bakteri
asam
laktat
pada
Penurunan
populasi
laktat .
yang
efektif.
probiotik
Tabel 2. Pengaruh penambahan TSD-10 clan TSD-10 + RKN terhadap kecernaan substrat, pH dan total bakteri
TSD-10 + RKN
TSD-10
Substrat
Kecernaan (%BK)
Kecernaan (%BK)
pH akhir
24,7
30,5
6,7
24,3
36,0
24 .3
Jerami padi
Kontrol
Rumput
Kontrol
24,1
24,1
26,0
Keterangan : BAL : bakteri asam laktat ; BR: bakteri rumen
Total BAL
(CFU ml-1)
Total BR (CFU
MI-1)
4,5 X 106
6,7 X 106
1,2 X 106
6,8
6,7
1,2 X 106
7,4 X 106
5,4 X 106
1,5 X 106
6,8
2,2 X 106
Tabel 3. Pengaruh penambahan TSD-10 + RKN clan TSD-10 + RKN + NUT terhadap kecernaan substat, pH
dan total bakteri
Strain
TSD-10 + RKN
TSD-10 + RKN + NUT
Kontrol
pH akhir
Kecernaan
(%BK)
21,0
6,7
25,9
6,6
17, 1
6,8
Keterangan : BAL : bakteri asam laktat; BR: bakteri rumen
Total BAL (CFU ml-1)
awal
4,9 X 106
6,5 X 107
3,4 X 106
Total BR (CFU ml-1)
akhir
awal
3,3 X 106
2,3 X 106
2,6 X 107
2,6 X 107
1,0 X 107
akhir
2,8 X 107
2,6 X 107
4,6 X 107
1,8 X 107
Peningkatan kecernaan rumput lapangan berakibat pada peningkatan konsentrasi VFA yang
dihasilkan (Tabel 4) . Campuran 3 strain bakteri asam laktat menghasilkan konsentrasi VFA yang
lebih besar dibanding campuran 2 strain bakteri asam laktat . Peningkatan konsentrasi VFA
merupakan indikator peningkatan produktivitas temak, mengingat VFA merupakan sumber energi
bagi temak . DAwsoN clan NEWMAN (1988) melaporkan terjadinya kenaikan konsentrasi VFA setelah
penambahan probiotik pada percobaan in vitro.
Tabel 4. Konsentrasi VFA (ng/pl) setelah fermentasi rumput lapangan
Kornponen VFA
Asetat
Propionat
Konsentrasi VFA(ng/pl)
TSD-10 + RKN
TSD-10 + RKN + NUT
462,9
646,9
29,5
28,0
52,4
Iso butirat
145,1
27,7
152,5
Iso valerat
Valerat
106,8
41,0
136,5
Butirat
77,3
Kontrol
353,7
89,2
19,3
34,0
68,0
10,0
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 2000
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa campuran beberapa strain bakteri asatn
laktat
memberikan pengaruh probiotik yang lebih baik dibanding strain tunggal bakteri asam
lakktat.
Penambahan campuran TSD-10 + RKN meningkatkan kecernaan jerami padi dan rumput lapangan
masing-masing sebesar 6,4 dan 11,7% dibandingkan penambahan TSD-10 saja.
Penambahan
campuran TSD-10 + RKN + NUT meningkatkan kecernaan rumput lapangan sebesar
4,9%
dibandingkan campuran TSD-10 + RKN, sedangkan campuran TSD-10 + RKN meningkakan
sebesar 3,9% dibanding kontrol.
Adanya peningkatan konsentrasi VFA, jumlah bakteri tvtnen dan penurunan jumlah
bakteri
asam laktat menunjukkan pengaruh probiotik yang efektif
DAFTAR PUSTAKA
DAWSON, K. A. and K.E NEWMAN . 1988. Fermentations in rumen-simulating continous cultures receiving
probiotic supplements. J. Anim Sci. 66 (Suppl. 1) :500 (Abstract).
FLuxtt, R. 1992 . History and development of probiotics . In: Probiotics, The Scientific Basis. Ed. Fuler, R.
Chapman & Hall, London. pp 1-8.
GGERING, H.K. and P.J . VAN SOEST. 1975 . Forage Fiber Analyses. Agricultural Handbook 379 USDA. Jacket
no. 387-598.
HAvENAAR, R. B.T . Brink, and J.H .J . IN'T VELD . 1992 . Selection of strains for probiotic use. In : Probiotics,
The Scientific Basis. Ed . Fuler, R. Chapman & Hall, London . pp . 209-224 .
HOBSON, P.N . 1969 . Rumen Bacteria. In: Methods in Microbiology. Vol.3 B. Norris, J. R. and Ribbon, D.W
(Ed .) . Academic Press, London pp. 134-149.
HOLDEMAN, L.V ., E.P. Cato, and W. E. C. Moore. 1977 . Chromatographic procedures for analysis of acid and
alcohol products. In : Anaerobe Laboratory Manual. 4th Edition. Virginia Polytechnic Institute and State
University Blackburg, Virginia 24061. pp . 134-136.
HuNGATE, R .E. 1969 . A roll tube method for cultivation of strict anaerobes. In: Method in Microbiology . Vol.
3B . Norris, J.R. and Ribbon, D.W ., editors. Academic Press, New York. pp . 118-132.
KALDMAE, H. and M. VADL . 1991 . The Biopreparation 'Cellobacterin' in Rations for Calves, John,I (ed). Proc.
Int Scientific Conf, 'Industrial Enzymes, Probiotic and Biological additive' Kaunas, Lithuania pp . 132134.
WENK. C. 2000 . Recent advances in animal feed additives such as metabolic modifiers, antimicrobial agents,
probiotics, enzymes and highly available minerals . Review . Asian-Aus. J. Anim. Sci. 13(1):86-95 .
WiDYASTun, Y., J. Rachmat, E. Sofarianawati, and S. Ratnakomala. 1996. Microbial Process Development for
Probiotic using Lactic Acid bacteria : Growth and viability of Lactic Acid Bacteria for Probiotics. Laporan
Tahunan International Center for Biotechnology, Osaka University, Japan. pp . 617-622.