efek penambahan bakteri probiotik dalam susu

PENGARUH CARA PENAMBAHAN BAKTERI PROBIOTIK
DALAM SUSU KEDELAI TERHADAP KADAR KOLESTEROL DARAH
TIKUS HIPERKOLESTEROLEMIA
M. Natsir Djide, Elly Wahyudin, dan Sartini
Fakultas Farmasi Universitas Hasanuddin, Makassar
ABSTRAK
Peningkatan kadar kolesterol pada manusia merupakan salah satu resiko yang berhubungan
dengan penyakit-penyakit kardiovaskuler. Kandungan bioaktif kedelai diketahui memiliki kemampuan
menurunkan kadar kolesterol darah. Peranan bakteri probiotik dalam susu kedelai mempunyai efek
sinergi. Cara penambahan bakteri probiotik dalam susu kedelai dapat mempengaruhi efek penurunan
kolesterolnya. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui pengaruh cara penambahan bakteri probiotik ke
dalam susu kedelai terhadap efek penurunan kolesterol pada tikus albino (Rattus novergicus) strain Wistar
yang dibuat hiperkolesterolemik. Dua cara penambahan bakteri probiotik dilakukan ke dalam susu kedelai.
Yang pertama, bakteri probiotik ditambahkan ke dalam susu kedelai selanjutnya difermentasi selama 24
jam. Kedua, bakteri probiotik ditambahkan ke dalam susu kedelai tanpa difermentasi. Uji efek penurunan
kolesterol dilakukan pada tikus putih galur Wistar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan
bakteri probiotik ke dalam susu kedelai tanpa fermentasi memberikan efek penurunan kolesterol yang
lebih baik dengan persentase penurunan total kolesterol sebesar 41,85 % dan ratio LDL/HDL sebesar
0,22.
Kata kunci : bakteri probiotik, susu kedelai, fermentasi, kolesterol
PENDAHULUAN
Susu kedelai yang difermentasi dengan
bakteri asam laktat dapat mengubah isoflavon
dalam bentuk glikosida menjadi aglikon yang absorbsinya lebih cepat. Dalam susu kedelai fermentasi, probiotik sendiri tetap ada setelah proses fermentasi (4).
Yang menjadi masalah adalah proses fermentasi mempengaruhi efek penurunan kolesterol
yang ditimbulkan oleh pemberian susu kedelai
yang difortifikasi dengan bakteri probiotik.
Tujuan penelitian ini untuk mengetahui
perbedaan penurunan kolesterol dari akibat pemberian susu kedelai yang difortifikasi dengan bakteri probiotik secara fermentasi dan tanpa fermentasi.
Peningkatan kadar kolesterol darah yang
melebihi batas normal merupakan faktor penyebab
utama terjadinya aterosklerosis.Aterosklerosis berkaitan erat dengan penyimpangan metabolisme trigliserida dan kolesterol dalam tubuh yang merupakan pemicu timbulnya penyakit-penyakit kardiovaskuler, seperti stroke dan penyakit jantung koroner.
Dewasa ini penelitian dan pemanfaatan
probiotik sebagai hipokolesterolemik semakin meningkat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa susu
fementasi yang mengandung L. acidophilus L1
mempunyai potensi menurunkan resiko penyakit
jantung koroner 6 – 10 % (1). Probiotik adalah mikroba yang bila diberikan dalam jumlah tertentu
mempunyai pengaruh menguntungkan bagi kesehatan inangnya, antara lain menurunkan kadar
kolesterol darah (2).
Banyak penelitian yang menunjukkan bahwa komponen-komponen kimia di dalam kedelai
juga dapat menurunkan kadar kolesterol darah, sehingga dapat menurunkan resiko penyakit jantung
koroner. Kacang kedelai (Glycine max L.) mengandung komponen kimia di antaranya adalah isoflavon. Penelitian mengenai ekstrak kedelai telah
terbukti dapat menurunkan total kolesterol, kolesterol-LDL, meningkatkan kolesterol-HDL, juga
menurunkan rasio kolesterol LDL/HDL tikus putih
yang mengalami hiperkolesterolemia meskipun tidak signifikan (3).
METODE PENELITIAN
Alat dan Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian
antara lain biji kedelai (Glycine max L.) galur lokal,
Lactobacillus sp isolat dari air susu ibu (bakteri
probiotik), Media Man Rogosa Sharpe (MRS) agar
dan MRS broth (Pronadisa), kalsium karbonat,
glukosa, eks-trak khamir, pepton (Pronadisa),
kolesterol, tikus albino (Rattus novergicus) galur
Wistar, Reagen Kit untuk pengukur total kolesterol,
HDL, LDL.
Sedangkan alat-alat yang digunakan antara lain blender, otoklaf, inkubator, oven, humalyzer.
1
2
Majalah Farmasi dan Farmakologi, Vol. 15, No. 1 – Maret 2011, hlm. 1 – 4
Pembuatan Susu/Sari Kedelai
Biji kedelai direndam selama 8 jam, kemudian direbus selama 15 menit, kemudian dibersihkan dari kulit arinya dan dihaluskan dengan air panas di dalam blender dengan perbandingan 1 : 8,
setelah itu ampasnya disaring, dan filtrat ditambah
glukosa 5 %.
Pembuatan sari kedelai yang difermentasi dengan Probiotik
a. Pembuatan starter probiotik
Bubuk susu skim 5 % b/v ditambah glukosa 5 % b/v dan sari kedelai 5 % v/v, lalu dilarutkan dalam air panas hingga 100 ml, pH dicek pada
6 + 0,2, lalu disterilkan, kemudian diinokulasi dengan bakteri probiotik dan diinkubasi selama 18
jam pada suhu 37 C.
b. Fermentasi Susu Kedelai
Kultur starter sebanyak 5 ml diinokulasikan
ke dalam susu kedelai yang telah dipasteurisasi,
kemudian difermentasi selama 24 jam pada suhu
37 C. Hasil fermentasi diliofilisasi sampai diperoleh serbuk kedelai fermentasi.
Pembuatan sari kedelai yang langsung difortifikasi dengan probiotik
Susu kedelai cair dihilangkan kadar airnya
dengan metode spray drying. Bakteri probiotik
diperbanyak dengan menginokulasikan isolat bakteri asam laktat – yang diperoleh dari cairan kolostrum – ke dalam MRS agar miring dan diinkubasi
selama 24 jam pada suhu 37 C, kemudian dipindahkan sebanyak 5 ose ke dalam 100 ml MRS
Broth dan diinkubasi kembali selama 18 jam. Bakteri probiotik yang tumbuh dipisahkan dari media
MRS broth dengan sentrifugasi pada kecepatan
10.000 rpm selama 30 menit. Sel bakteri yang
diperoleh lalu dicuci dengan larutan NaCl fisiologis,
dan ditambah serbuk sari kedelai.
Perhitungan Jumlah Bakteri Probiotik yang Terdapat di Dalam Formula Susu Kedelai
belum diberi perlakuan, hewan dipuasakan selama
18 jam, namun tetap diberi air minum. Selanjutnya
dilakukan pengukuran kadar kolesterol darah awal
(total kolesterol, LDL, HDL), lalu masing-masng
hewan diberi diet kolesterol selama 2 minggu, dan
kadar kolesterolnya diukur kembali. Hewan uji dibagi secara acak ke dalam 4 kelompok yang
masing-masing terdiri atas 5 ekor, lalu diberi
perlakuan, yaitu kelompok 1 (kontrol negatif, diberi
larutan natrium CMC 1%), kelompok 2 (diberi susu
kedelai fermentasi), kelompok 3 (diberi susu kedelai plus bakteri probiotik), dan kelompok 4 (kontrol
positif, diberi simvastatin 0,18 mg/ 300 g BB).
Setiap pemberian sebanyak 4,5 ml/200 g bobot
badan, sekali sehari selama 2 minggu dan kadar
kolesterol diukur kembali. Pengukuran kadar kolesterol dilakukan dengan menggunakan CHODPAP
(Cholesterol Oxidase Para Aminophenazone).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini setiap kelompok terdiri
dari 5 hewan uji, namun pada saat pemberian diet
kolesterol setiap kelompok ada yang mati, sehingga data yang dimasukkan dalam perhitungan
hanya tiga dari masing-masing kelompok. Hasil
pengujian efek pemberian susu kedelai yang difortifikasi dengan bakteri asam laktat, baik yang
difermentasi maupun yang tidak dapat dilihat pada
tabel 2.
Sedangkan pada tabel 1 dan gambar 1 terlihat persentase penurunan kadar kolesterol darah
tikus setelah pemberian susu kedelai yang difortifikasi dengan bakteri probiotik secara fermentasi
lebih kecil dibanding dengan yang tidak difermentasi, tetapi lebih besar dibanding kontrol negatif
yang hanya diberi larutan koloidal CMC 1 %. Bila
dibandingkan dengan simvastin, persentase penurunan total kolesterol lebih besar pada simvastin
yang merupakan obat penurun kolesterol.
Tabel 1. Persentase rata-rata penurunan kadar kolesterol total, kolesterol HDL, dan kolesterol LDL
% penurunan kadar
Kelompok
Kolesterol
HDL
Perlakuan
LDL
total
Masing-masing formula diencerkan de-10
ngan larutan fisiologis hingga pengenceran 10 .
Empat pengenceran terakhir dipipet masingmasing 1 ml dan diinokulasi dengan metode tuang
ke dalam media MRS agar yang ditambah dengan
CaCO3 1 %. Setelah masa inkubasi 24 jam, jumlah
bakteri yang tumbuh dihitung dengan SPC (Standard Plate Count).
Pemberian sediaan uji
susu kedelai
fermentasi
21,26
48,76
16,12
Pemberian sediaan uji
susu kedelai plus
probiotik
41,85
60,47
14,47
Kontrol negatif
15,87
8,51
11,67
Uji Antihiperkolesterolemik / Antihiperlipidemik
Kontrol positif
66,47
25,11
-24,29
Tikus putih yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis Rattus norvegicus jantan dewasa dari strain wistar bobot ba-dan 200 – 300 g.
Hewan uji dipelihara di dalam kandang percobaan
untuk menyesuaikan dengan lingkungannya. Se-
Tujuan fermentasi adalah agar isoflavon
dari kedelai dapat berubah menjadi bentuk aglikonnya, yang telah dilaporkan sebelumnya bahwa
M. Natsir Djide, Pengaruh Penambahan Bakteri Probiotik Dalam Susu Kedelai Terhadap Kolesterol Darah Tikus
sidase yang dapat mengubah komponen isoflavon
dalam bentuk glikosida menjadi aglikonnya (8)
70
60
50
40
% Penurunan
pada manusia yang diberi minuman susu kedelai,
isoflavon dalam bentuk aglikon dalam susu kedelai
lebih cepat diabsorpsi dan lebih besar jumlahnya
bila di-bandingkan dengan bentuk glikosidanya (4).
Tetapi dalam penelitian ini diketahui bahwa bakteri
probiotik yang ditambahkan dalam susu kedelai
menyebabkan penurunan kadar kolesterol total
dan LDL lebih besar bila dibandingkan dengan
yang diberi susu kedelai yang difermentasi. Telah
pula dilaporkan bahwa absorbsi isoflavon dalam
bentuk glikosida dan aglikonnya tidak berbeda bila
dikonsumsi (6). Di samping itu dilaporkan pula
bahwa tidak ada perbedaan yang nyata absorbsi
dari susu kedelai fermentasi dan susu kedelai (7).
Jadi dalam penelitian ini selain komponen kimia
susu kedelai, bakteri probiotik memiliki kontribusi
dalam penurunan total kolesterol hewan uji. Mekanisme penurunan kolesterol oleh bakteri asam
laktat, antara lain 1) melalui dekonyugasi garam
empedu; Enzim Bile Salt Hidrolase (BSH) yang
dimiliki oleh galur probiotik bertanggung jawab
atas dekonyugasi asam empedu. Enzim BSH
menghasilkan asam empedu terdekonyugasi dalam bentuk asam kolat yang bebas yang kurang
diserap usus halus, sehingga asam empedu yang
kembali ke hati selama sirkulasi enterohepatik
menjadi berkurang, sehingga total kolesterol dalam
darah menjadi berkurang; 2) melalui pengikatan
kolesterol oleh sel bakteri; beberapa sel bakteri
asam laktat mampu mengikat kolesterol dalam
usus halus sebelum kolesterol diserap oleh tubuh,
membran sel bakteri yang berperan dalam mengikat kolesterol (3)
Selain mekanisme di atas, menurut penelitian sebelumnya mikroflora usus, seperti bakteri
asam laktat mampu menghasilkan enzim β-gluko-
3
30
total kolesterol
20
LDL
10
HDL
0
-10
A
C
B
D
-20
-30
Perlakuan
Gambar 1. Profil persentase penurunan kadar kolesterol
(Total, LDL, HDL). A = Pemberian sediaan uji susu
kedelai fermentasi 4,5 ml / 200 g BB (setara dengan 250
ml untuk manusia), B = Pemberian sediaan uji susu
kedelai plus probiotik 4,5 ml / 200 g BB (setara dengan
dosis 250 ml untuk manusia), C = Kontrol negatif
(pemberian larutan koloidal CMC 1 % 4,5 ml / 200 g BB),
D = Kontrol positif (pemberian simvastatin 0,18 mg/
200 g BB (setara dengan 10 mg untuk manusia)
Persentase penurunan kadar HDL setelah
pemberian susu kedelai yang yang fortifikasi dengan probiotik tanpa fermentasi nilainya lebih rendah, demikian pula rasio LDL/HDL lebih rendah.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa ratio
LDL/HDL merupakan nilai yang paling prediktif
untuk insiden aterosklerosis dan PJK. Semakin
rendah rasio kolesterol LDL/HDL semakin baik
dalam arti resiko untuk mengalami penyakit akibat
kolesterol semakin kecil.
Tabel 2. Profil Kolesterol rata-rata dari Hewan Uji Setelah pemberian susu kedelai yang
difortifikasi dengan bakteri probiotik
Klpk
Kadar Kolesterol Awal
(mg/dL)
Kadar Kolesterol setelah
Diet Kolesterol (mg/dL)
Total
LDL
HDL
Total
Kadar Kolesterol setelah
Pemberian Sampel Uji
(mg/dL)
LDL
HDL
Total
LDL
HDL
Rasio
LDL/HDL
1
82,7
7,3
50,7
166
65
85
130,7
33,3
71,3
0,44
2
107
41,3
70,3
157
25,3
76
91,3
10
65
0,22
3
79,7
19
32,3
147
47
25,7
123,7
43
22,7
1,9
4
90,7
47
33,3
190
45
24,7
63,7
33,7
30,7
1,11
Keterangan :
Klpk 1 = Pemberian sediaan uji susu kedelai fermentasi 4,5 ml / 200 g BB (setara dengan 250 ml untuk manusia)
Klpk 2 = Pemberian sediaan uji susu kedelai plus probiotik 4,5 ml / 200 g BB (setara dengan dosis 250 ml untuk manusia)
Klpk 3 = Kontrol negatif (pemberian larutan koloidal CMC 1 % 4,5 ml / 200 g BB)
Klpk 4 = Kontrol positif (pemberian simvastatin 0,18 mg/ 200 g BB tikus (setara dengan dosis 10 mg untuk manusia)
DAFTAR PUSTAKA
1. Anderson, J.W. and Gilliland, S.E. 1999. Effect
of Fermented Milk (Yogurt) Containing Lactobacillus acidophilus L1 on Serum Cholesterol
in Hypercholesterolemic Human. Journal of the
American College of Nutrition 18 (1): 43-50.
2. Reid, G., and Jass, J. 2003. Potential Uses of
Probiotics in Clinical Practice. Clinical Microbiology Reviews 16 (4) : 658 – 672.
3. Surono, I. 2004. Probiotik; Susu Fermentasi
dan Kesehatan. PT. Tri Cipta Karya, Jakarta
4
Majalah Farmasi dan Farmakologi, Vol. 15, No. 1 – Maret 2011, hlm. 1 – 4
4. Kano, M., Takayanagi, T., Harada K., Sawada,
S. and Ishikawa, F. 2006. Bioavailability of Isoflavones after Ingestion of Soy Beverages in
Healthy Adults. The J. of Nutrition, 136 : 2291–
2296.
5. KKI Phytomedica. 1993. Penapisan Farmakologi, Pengujian Fitokimia dan Klinik. Ditjen
POM, Jakarta.
6. Zubik, L. and Meydani, M. 2003. Bioavailability
of soybean isoflavones form aglycone and
glucoside from in American women. Am J Clin
Nutr. 77 : 1459– 1465
7. Tsangalis, D., Ashton, J.F., Stojanovska, L.,
Wilcox, G., and Shah, N.P. 2004. Development
of an isoflavone aglycone-enriched soymilk
using soy germ, soy protein isolate and
bifidobacteria. Food Res. Internat. 37 (4): 301
8. Donkor, O.N. and Shah, N.P. 2008. Production
of β-Glucosidase and Hydrolysis of Isoflavone
Phytoestrogens by Lactobacillus acidophilus,
Bifidobacterium lactis, and Lactobacillus casei
in Soymilk. Journal of Food Science. 73(1).