PENGARUH PEMBERIAN BAKTERI PROBIOTIK

PENGARUH PEMBERIAN BAKTERI PROBIOTIK INDIGENUS TERHADAP
AKTIVITAS IMUNOGLOBULIN G (IgG) DAN IMUNOGLOBULIN M (IgM)
PADA MENCIT (Mus musculus)
Sartini, Habibie, Dewita Fatiah, Dian Dewi Astuti, dan Wiwi Hasmita
Fakultas Farmasi, Universitas Hasanuddin, Makassar
ABSTRAK
Sistem imun merupakan kontributor penting untuk mencegah penyakit infeksi, gangguan saluran
pencernaan, kanker dan alergi. Salah satu efek menguntungkan dari bakteri asam laktat sebagai probiotik
adalah kemampuannya sebagai imunostimulan. Bakteri probiotik dapat diisolasi dari berbagai sumber.
Dalam penelitian ini digunakan bakteri asam laktat indegenus yang diisolasi dari air susu ibu, susu
kambing, dan asinan sawi sebagai probiotik. Untuk mengetahui efek immunostimulan dari bakteri asam
laktat digunakan model hewan uji mencit dengan mengamati peningkatan aktivitas Imunoglobulin G (IgG)
dan Imunoglobulin M (IgM) setelah pemberian bakteri probiotik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
ketiga isolat mampu meningkatkan aktivitas IgG dan IgM. Galur probiotik yang berpotensi untuk
dikembangkan untuk sediaan imunostimulan adalah isolat Lactobacillus sp yang berasal dari air susu ibu.
Kata kunci : bakteri asam laktat, IgG, IgM, Mus musculus
PENDAHULUAN
aktivitas antibodi, dan kadar interferon, yang membantu leukosit melawan penyakit.
Lactobacillus yang merupakan kelompok
utama bakteri probiotik yang diisolasi dari sampel
air susu ibu ditemukan dapat mengendalikan
gangguan pencernaan yang sebagian disebabkan
oleh peningkatan respon imun pada imunoglobulin
G (IgG), imunoglobulin A (IgA) dan imunoglobulin
M (IgM) (4). Pada strain Lactobacillus tertentu dapat bertranslokasi di mukosa usus tanpa menyebabkan infeksi sehingga mempengaruhi kekebalan
sistemik. Efek imunostimulan dari bakteri asam
laktat juga tergantung pada derajat kontak dengan
jaringan limfoid dan kolonisasinya dalam lumen
usus (5).
Efek imunostimulan tidak dimiliki oleh semua bakteri asam laktat, tergantung pada galur
bakteri yang digunakan, sehingga pencarian galurgalur bakteri asam laktat masih perlu terus dilakukan.
Seleksi bakteri asam laktat sebagai imunostimulan perlu mempertimbangkan ketahanannya
terhadap asam dan garam empedu, karena kerja
bakteri asam laktat terdapat di usus. Untuk mengetahui efek imunostimulan dari bakteri asam laktat,
maka dapat digunakan model hewan uji dan diuji
aktivitas Imunoglobulin G (IgG) dan Imunoglobulin
M (IgM). Metode yang digunakan dalam penelitian
ini adalah metode hemaglutinasi, yaitu antibodi diinduksi dengan antigen dari sel darah merah domba (SDMD), dan 24 jam setelah induksi dilakukan
pemberian isolat bakteri probiotik yang diperoleh
dari berbagai sumber selama 5 hari berturut-turut.
Efek imunomodulator diamati dari terjadinya aglutinasi pada serial pengenceran serum (mengandung antibodi) saat SDMD ditambahkan kembali
pada sumur mikrotiter.
Penyakit infeksi oleh mikroorganisme patogen dan kanker makin meningkat akhir-akhir ini.
Penyakit-penyakit ini erat kaitannya dengan lemahnya immunologic surveillance yang dilakukan
oleh sistem imun baik selular maupun humoral.
Peningkatan aktivitas sistem imun sekarang ini
berkembang ke arah penggunaan bahan alam sebagai imunostimulator.
Saat ini perhatian terhadap penggunaan
bakteri asam laktat sebagai agen probiotik dalam
bidang industri telah mengalami peningkatan. Bakteri asam laktat merupakan salah satu bakteri yang
masuk dalam status Generally Recognized As Safe
(GRAS), aman bagi manusia, di samping itu termasuk bakteri probiotik, yaitu mikroorganisme
hidup yang bila diberikan dalam jumlah tertentu
memberikan manfaat menguntungkan bagi inangnya antara lain meningkatkan sistem imun (1,2,3).
Sejak beberapa tahun terakhir para ahli
imunologi menyadari bahwa selain organ dari sistem retikulum endoteilum, saluran usus juga merupakan organ imunologi yang sangat penting bagi
ketahanan tubuh. Mikroflora dalam usus besar terdiri dari 400 – 500 jenis. Untuk memperbaiki keseimbangan mikrobial dalam usus diperlukan asupan
bakteri nonpatogen sebagai suplemen makanan
berupa probiotik yang terutama terdiri atas bakteri
asam laktat dan Bifidobacterium
Penelitian-penelitian mengenai efek bakteri asam laktat dalam meningkatkan sistem imun
pada usus dan level sistemik, antara lain meningkatkan limfosit B yang mengenal benda-benda
asing, aktivitas fagositosis yang menolong menghancurkan benda-benda asing, sekresi sel Ig A, Ig
G, Ig M dan kadar serum Ig A, yang meningkatkan
10
Sartini, Pengaruh Pemberian Bakteri Probiotik Indigenus Terhadap Aktivitas IgG dan IgM Pada Mencit
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan bakteri probiotik indigenus yang mampu
meningkatkan IgG dan IgM untuk dimanfaatkan
dalam pembuatan se-diaan imunostimulan.
11
diimunisasi dengan antigen sel darah merah
domba (SDMD) 2 % v/v secara intraperitoneal sebanyak 1 ml/ 30 gram BB mencit. Pengamatan
aktivitas imunoglobulin M (IgM) dilakukan pada
hari keenam dengan metode hemaglutinasi titer
antibodi.
METODE PENELITIAN
Uji Hemaglutinasi
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan antara lain inku®
bator, sentrifuge (Hettich ), sumur mikrotiter tipe U
(Well plate 96 lubang), mikropipet (socorex®),
tabung vakum yang telah berisi EDTA.
Bahan yang digunakan antara lain isolat
bakteri asam laktat dari air susu ibu (Lactobacillus
sp), susu kambing (Lactococcus sp), dan asinan
sawi (Lactobacillus sp), media MRS agar dan MRS
broth (Hi-Media), sel darah merah domba 2 %,
larutan Phosphate Buffer Saline pH 7
Penyiapan Isolat Bakteri Probiotik
Masing-masing isolat bakteri asam laktat
diremajakan terlebih dahulu. Selanjutnya, dilakukan perbanyakan isolat bakteri dalam medium
MRSB pada suhu inkubasi 37 C selama 18 jam,
lalu disentrifus pada kecepatan 10000 rpm selama
30 menit untuk memperoleh biomassa sel bakteri
probiotik. Biomassa yang diperoleh dikeringkan
dengan maltodekstrin 1 : 10.
Perhitungan Jumlah Sel Bakteri Probiotik
Biomassa diencerkan hingga 10-10. Hasil
pengenceran masing-masing diinokulasikan ke dalam medium MRS agar yang mengandung CaCO3
1%, lalu diinkubasi selama 2 x 24 jam dan jumlah
koloni yang tumbuh dihitung. Perhitungan jumlah
bakteri didasarkan atas perhitungan SPC (Standard Plate Count). Dosis ditentukan berdasarkan
jumlah bakteri per gram biomassa.
Uji Aktivitas Imunoglobulin G
Tiga jenis sumber bakteri probiotik yang
berbeda yaitu ASI, susu kambing, dan asinan
sawi, yang diberikan secara peroral sebanyak 1 ml
(106 sel)/30 g bobot badan mencit selama sepuluh
hari. Setiap hewan diimunisasi dengan antigen sel
darah merah domba (SDMD) 2 % v/v secara intraperitoneal sebanyak 1 ml/30 g BB mencit. Pengamatan aktivitas Imunoglobulin G (IgG) dilakukan
pada hari kesebelas dengan metode haemaglutinasi titer antibodi.
Uji Aktivitas Imunoglobulin M
Tiga jenis sumber bakteri probiotik yang
berbeda yaitu ASI, susu kambing, dan asinan
sawi, yang diberikan secara peroral sebanyak 1 ml
(106 sel)/30 g bobot badan mencit selama lima
hari. Sebelum diberi sampel uji, setiap hewan
Serum diencerkan secara “double dilution”
dengan Phosphat Bufferred Saline dengan perbandingan 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, dan
1/512. Dari masing-masing perbandingan sebanyak 50 μl dipipet dan ditempatkan pada 8 sumur
piring mikrotiter (well plate 96) untuk setiap isolat
bakteri probiotik ASI, susu kambing, yakult, dan
asinan sawi, lalu ditambah 50 μl suspensi sel
darah merah domba 2 % pada setiap sumur dan
digoyang-goyang selama 5 menit agar homogen.
Selanjutnya dilakukan diinkubasi pada suhu 37 C
selama 60 menit dan didiamkan selama 24 jam pada suhu kamar. Pengamatan dilakukan untuk mengetahui pengenceran tertinggi dari setiap serum
darah mencit yang masih dapat mengaglutinasi sel
darah merah domba.
Pengumpulan dan Analisis data
Data yang diperoleh dari hasil pengamatan
pengenceran tertinggi serum darah mencit jantan
yang masih dapat mengaglutinasi sel darah merah
domba dikumpulkan lalu dikonversi dengan menggunakan rumus [2.log(titer)+1] dan selanjutnya dianalisis secara statistik dengan rancangan acak
lengkap (RAL) dan dilanjutkan dengan Uji Beda
Jarak Nyata Duncan (BJND)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dosis yang diberikan kepada hewan uji
6
sebanyak 10 sel bakteri probiotik/gram bobot
badan mencit. Pengamatan aktivitas IgM dan IgG
dilakukan dengan melihat titer antibodi, yaitu pengenceran tertinggi dari larutan yang masih menunjukkan reaksi aglutinasi. Hasil perhitungan dengan
mengkonversi nilai titer antibodi dengan rumus [2
log (titer)] + 1] dapat dilihat pada gambar 1 dan 2
yang menunjukkan terjadinya peningkatan aktivitas
IgM dan IgG setelah pemberian isolat ASI, susu
kambing dan asinan sawi, dibandingkan larutan
koloidal NaCMC 1 % sebagai kontrol negatif (cairan pendispersi dari isolat).
Data pada diagram menunjukkan peningkatan aktivitas imunoglobulin M (IgM) lebih tinggi
pada kelompok perlakuan yang diberi isolat probiotik jika dibandingkan kontrol negatif yang hanya
diberi natrium CMC 1 %. Selain peningkatan aktivitas IgM, isolat probiotik juga menunjukkan efek
meningkatkan aktivitas IgG bila dibandingkan dengan efek pemberian larutan natrium CMC 1 %.
Penelitian-penelitian mengenai efek bakteri probiotik (bakteri asam laktat) dalam meningkatkan sis-
12
Majalah Farmasi dan Farmakologi, Vol. 15, No. 3 – Maret 2011, hlm. 10 – 12
tem imun pada usus dan level sistemik, antara lain
bakteri asam laktat meningkatkan kadar B-limfosit
yang mengenal benda-benda asing, aktivitas fagositosis – yang menolong menghancurkan bendabenda asing, sekresi sel Ig A, Ig G, Ig M dan kadar
serum Ig A yang meningkatkan aktivitas antibodi,
dan kadar interferon, yang membantu leukosit melawan penyakit. Bakteri asam laktat juga meningkatkan aktivitas immun dalam mukosa usus.
3
2,5
ASI
2
susu kambing
1,5
asinan sawi
1
kontrol negatif
0,5
0
IgM
Gambar 1. Histogram Aktivitas Imunoglobulin M (IgM)
Setelah Pemberian Isolat probiotik. *titer antibodi mencit
telah ditransformasi dengan rumus [2 log (titer)]+1.
Hal ini menunjukkan bahwa isolat probiotik
indigenus dapat menginduksi terbentuknya imunoglobulin G (IgG) setelah pembentukan imunoglobulin M (IgM) yaitu sel B dapat mengenal antigen
sehingga dapat berproliferasi, berdiferensiasi dan
berkembang menjadi sel plasma yang memproduksi antibodi IgG.
Di antara ketiga isolat probiotik yang
diberikan, isolat probiotik ASI memperlihatkan efek
peningkatan aktivitas IgG dan IgM lebih besar
daripada isolat susu kambing dan asinan sawi. Hal
ini menunjukkan bahwa bakteri probiotik dari ASI
memiliki efek yang paling besar sebagai imunostimulator. Berdasarkan penelitian (4) bahwa
Lactobacillus yang merupakan kelompok utama
bakteri probiotik yang diisolasi dari sampel ASI ditemukan dapat mengendalikan gangguan pencernaan yang sebagian disebabkan oleh peningkatan
respon imun pada imunoglobulin G (IgG), imunoglobulin A (IgA) dan imunoglobulin M (IgM). Pada
strain Lactobacillus tertentu dapat bertranslokasi di
mukosa usus tanpa menyebabkan infeksi sehingga mempengaruhi kekebalan sistemik. Beberapa
Lactobacillus langsung dapat merangsang sistem
kekebalan pada permukaan mukosa usus melalui
sel limfoid lokal pada saluran pencernaan.
KESIMPULAN
3,5
3,01
3
2,5
kontrol negatif
2,01
2
susu kambing
1,21
1,5
Isolat bakteri probiotik indigenus yang diperoleh dari ASI, susu kambing, dan asinan sawi
mampu meningkatkan aktivitas IgG dan IgM mencit. Probiotik yang berpotensi untuk dikembangkan
sebagai sediaan imunostimulan adalah isolat
Lactobacillus sp yang berasal dari air susu ibu.
1
0,5
asinan sawi
0,2
0
IgG
ASI
Gambar 2. Histogram Aktivitas Imunoglobulin M (IgM)
Setelah Pemberian Isolat probiotik
UCAPAN TERIMA KASIH
Artikel ini merupakan bagian
yang dibiayai oleh Reseach Grant
MHERE B1 tahun 2010. Oleh karena
menyampaikan terima kasih kepada
proyek I-MHERE B1.
penelitian
proyek Iitu penulis
pengelola
DAFTAR PUSTAKA
1. Reid, G., & Jass, J. 2003. Potential Uses of
Probiotics in Clinical Practice. Clinical Microbiology Reviews 16 (4) : 658 – 672.
2. Surono, I. 2004. Probiotik; Susu Fermentasi
dan Kesehatan. PT. Tri Cipta Karya, Jakarta
3. Kusumawati, N. 2003. Seleksi Bakteri Asam
Laktat Indigenus sebagai Galur Probiotik dengan Kemampuan Menurunkan Kolesterol.
Jurnal Mikrobiologi Indo-nesia. 8 (2 ): 39 – 43.
4. Beasley, S. 2004. Isolasi, Identifikasi dan Eksploitasi Bakteri Asam Laktat dari Manusia dan
Hewan Mikrobiota (thesis).
http://ethesis.
helsinki.fi/julkaisut/maa/skemi/vk/beasley/isolat
io.pdf
5. Meydani, S.N. and Ha, W.K. 2000. Immunologic effects of yogurt. American Journal of
Clinical Nutrition 71 (4) : 861– 872.