OPINI: Menggali Potensi Bakteri Asam Laktat dari Buah Merah Papua

Foto ilustrasi. - Ist/Freepik

Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang menghasilkan asam laktat sebagai metabolit utama dalam proses fermentasi. Bakteri asam laktat merupakan bakteri yang menguntungkan dikarenakan BAL memiliki aktivitas probiotik yang sangat bermanfaat bagi kesehatan manusia. Sebagai bakteri menguntungkan yang disajikan dalam produk makanan dan minuman fermentasi, BAL harus menghasilkan substansi antibakteri yang mampu menekan pertumbuhan bakteri patogen. Kandungan antibakteri yang dihasilkan oleh BAL berfungsi untuk memperpanjang waktu simpan suatu makanan (Mokoena, 2017).

Oleh karena itu, BAL dapat dijadikan sebagai pengawet alami yang potensial dalam berbagai produk makanan. Beberapa makanan dan minuman fermentasi yang sudah diteliti terdapat adanya strain BAL didalamnya adalah yoghurt, tape, growol dan gatot (Tham et al., 2012).

Buah merah (Pandanus conoideus Lamk.) merupakan salah satu tanaman endemik daerah Papua dengan bentuk buah oval barna merah marun cerah, memiliki panjang 55 cm -100 cm, diameter 10-15 cm, dan berat 2-3 kg (Sant Ana, 2011). Menurut (Wawo et al., 2016) Buah Merah (Pandanus conoideus Lamk.) merupakan salah satu kekayaan hayati masyarakat Papua yang memiliki arti penting bagi masyarakat Papua karena beberapa hal, di antaranya minyak buah merah yang dapat dijadikan sebagai minyak makan dan juga sebagai bahan dasar obat. Di daerah Papua, buah merah dimanfaatkan sebagai makanan dengan mengkonsumsinya secara langsung, dijadikan saus atau pewarna makan dan juga dijadikan sebagai minyak yang memiliki banyak khasiat bagi tubuh.

Terdapatnya BAL dilaporkan banyak pada produk fermentasi nabati berbasis sayuran, dan juga dalam bunga dan buah-buahan (Dinoto et al., 2020). Buah merah merupakan merupakan tanaman endemik, tanaman asli dari Provinsi Papua, Indonesia dan Papua, Papua New Guinea (Rohman et al., 2011). Bakteri asam laktat yang berasal dari tanaman endemik memiliki potensi besar untuk dieksplorasi. Di antaranya potensi BAL sebagai biokontrol dan probiotik (Dinoto et al., 2020). Atas dasar berbagai penemuan tersebut, maka BAL dimungkinkan terdapat pada buah merah. Bakteri asam laktat yang berasal dari tanaman endemik buah merah Papua memiliki potensi besar untuk dieksplorasi, diantaranya potensi BAL sebagai antibakteri.

Asam Laktat
Sampel buah merah diperoleh dari daerah Timika (Papua) dan daerah Sorong (Papua Barat). Sampel dipotong menjadi tiga bagian. Pada setiap potongan buah diambil bagian daging buahnya, kemudian didiamkan selama 72 jam agar terjadi proses fermentasi spontan yang memungkinkan tumbuhnya bakteri asam laktat.

Secara mikrobiologi dengan menggunakan medium deMann Rogosa Harpe (MRS) agar yang dilengkapi dengan CaCO3, BAL akan mampu tumbuh dengan dicirikan terbentuknya zona jernih di sekitar koloni. Bakteri asam laktat tersebut secara morfologis terlihat berbentuk batang, gram positif, homofermentatif, non motil, katalase negatif, dan mampu tumbuh pada suhu 10ºC dan 45 ºC sesuai dengan rentang suhu di dalam saluran pencernaan tubuh.

Melalui proses identifikasi diketahui bahwa BAL yang diseleksi dari Buah Merah Papua tersebut termasuk dalam spesies Lactobacillus plantarum. Spesies L. plantarum yang didapatkan dari hasil penelitian ini terbukti mampu tumbuh pada suhu 10ºC dan 45 ºC serta bersifat homofermentatif, yang artinya tidak terdapat produksi gas selama pertumbuhan. Hasil ini memungkinkan mengetahui potensi teknologi isolat dalam aplikasi industri makanan (Gutiérrez-Cortés et al., 2017). Selain itu, spesies L. plantarum yang diperoleh juga bersifat toleran terhadap garam empedu dan pH asam sampai pH 2. Artinya galur atau strain BAL yang berhasil diseleksi memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai probiotik, karena terbukti bertahan hidup pada kondisi ekstrim di dalam saluran pencernaan manusia, seperti pH asam dan garam empedu (Makinen et al., 2012).

Sifat-sifat ini penting dimiliki oleh BAL probiotik agar dapat mencapai saluran pencernaan dalam keadaan hidup, mampu beradhesi pada lapisan mukosa dan komponen matriks ekstraseluler dalam saluran pencernaan. Jika komunitas BAL dapat secara cepat berada dalam saluran pencernaan, maka akan terjadi reduksi pH dan persaingan adhesi dengan bakteri patogen sehingga mencegah terjadinya kolonisasi patogen (Shi et al., 2012). Probiotik akan melewati perut sebelum masuk ke pencernaan, oleh sebab itu kemampuan untuk melawan cairan asam lambung adalah kondisi utama untuk seleksi BAL probiotik. Cairan asam lambung pada tubuh manusia biasanya memiliki pH sekitar 3, dan waktu pencernaan antara 1-3 jam sehingga BAL yang memiliki toleransi pada pH asam selama 3 jam merupakan kandidat probiotik (Qian et al., 2018).

Bakteri asam laktat diketahui sebagai bakteri yang aman, atau dikenal dengan sebutan food grade microorganism dalam kategori Generally Recognized as Safe (GRaS) (Marteau, 2002). Dalam hal ini, BAL berperan sebagai biopreservatif makanan fermentasi (Danial et al., 2016). Kemampuan BAL memproduksi antimikrobia seperti asam-asam organik, hidrogen peroksida, diasetil, dan bakteriosin yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme pembusuk maupun patogen menjadikan BAL sebagai alternatif pengawet alami (Desniar et al., 2012).

Antimikrobia dibedakan menjadi dua bagian berdasarkan sifat toksisitas selektifnya, yaitu: (a) antimikrobia yang bersifat bakteriostatik, yaitu antimikrobia yang hanya menghambat pertumbuhan dan replikasi mikroorganisme mikroorganisme tertentu, akan tetapi tidak membunuh organisme tersebut, dan (b) antimikrobia yang bersifat bakterisidal, yaitu antimikrobia yang dapat menyebabkan kematian dan lisis sel dari mikroorganisme tertentu (Savadogo et al., 2006).

Senyawa antimikrobia yang diproduksi oleh Lactobacillus mampu menghambat pertumbuhan E.coli, S. typhimurium dan S. aureus yang bersifat patogen (Syahniar et al. 2009). Lactobacillus menghasilkan senyawa antimikrobia mengandung bakteriosin. Bakteriosin merupakan protein atau peptida yang disintesa di ribosom yang dapat menghambat pertumbuhan bahkan membunuh bakteri lain. Dalam aplikasinya bakteriosin bermanfaat bagi industri makanan, khususnya industri makanan fermentasi.

Bakteriosin yang dihasilkan oleh BAL sangat potensial digunakan sebagai pengawet makanan alami (Singh et al., 2013). Bakteriosin yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat diketahui mampu menghambat pertumbuhan bakteri pembusuk makanan dan bakteri patogen pada makanan penyebab food borne disease (Chang et al., 2011; Ahmad et al., 2014). Penambahan bakteriosin dalam makanan selain untuk mencegah terjadinya pembusukan, juga berguna untuk memperpanjang waktu penyimpanan (Gautam et al., 2009; Yusuf, 2013).

Bahan Kimia
Aplikasi bakteriosin sebagai pengawet makanan memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sistem pengawetan secara kimia, antara lain: (1) bakteriosin tidak toksik dan mudah mengalami biodegradasi karena merupakan senyawa protein, (2) tidak membahayakan mikroflora usus karena mudah dicerna oleh enzim-enzim dalam saluran pencernaan, (3) penggunaan bakteriosin dapat mengurangi penggunaan bahan kimia pengawet, (4) dalam aplikasinya sangat fleksibel; dapat berupa strain kultur starter unggul yang terseleksi dan mampu menghasilkan senyawa antimikroba (Gautam et al., 2009).
Penelitian ini berhasil mendapatkan beberapa galur atau strain L. plantarum memiliki potensi sebagai biopreservatif yang ditunjukkan dari daya hambat melawan bakteri patogen yang diuji.

Metode agar well diffusion digunakan untuk mengetahui daya hambat tersebut. Sedangkan substansi antibakteri yang digunakan didapatkan dari larutan supernatan bebas sel (cell free culture supernatant/ CFCS). Larutan CFCS ini merupakan produk metabolit yang dihasilkan dari pertumbuhan BAL yang telah dinetralkan pada pH 6,5 untuk menghilangkan efek hambat dari asam laktat yang dihasilkan BAL (Baloch et al., 2015).

Penelitian ini berhasil menemukan Lactobacillus plantarum strain S2T4 yang diketahui memiliki daya hambat kuat dengan spektrum luas melawan bakteri indikator gram positif (Staphylococcus aureus ATCC 25923) dan bakteri indikator gram negatif (Salmonella typhi BPE 122.4 CCA dan Salmonella typhi NCTC 786). Sedangkan L.plantarum strain S1T1 diketahui memiliki daya hambat lebih kuat melawan bakteri indikator gram positif (S. aureus ATCC 25923) dibandingan bakteri indikator gram negatif (S. typhi BPE 122.4 CCA dan S. typhi NCTC 786).

Sebaliknya, isolat BAL S2B1 memiliki daya hambat lebih kuat melawan bakteri indikator gram negatif (S. typhi BPE 122.4 CCA) dibandingkan dengan bakteri indikator gram positif (S. aureus ATCC 25923). Seleksi terhadap strain BAL yang mampu menghasilkan antibakteri akan mencegah pertumbuhan bakteri patogen, sehingga melindungi pertahanan inang terhadap infeksi patogen di lumen usus (Shi et al., 2012).

Zat antibakteri yang diproduksi oleh BAL membuatnya lebih menguntungkan dalam persaingan dengan mikroorganisme lainnya (Nigam et al., 2012). Karakteristik ini penting untuk menilai potensi BAL sebagai probiotik dan sebagai penghasil senyawa antimikroba (Amarantini et al., 2019). Dengan dimilikinya toleransi terhadap pH asam dan garam empedu, serta mampu menghambat bakteri patogen, maka strain L.plantarum hasil penelitian ini apabila digunakan akan memberikan manfaat kesehatan bagi manusia dan dapat dikembangkan sebagai alternatif pengawetan alami yang potensial dalam berbagai produk makanan. (Viona Ch Salakory NIM: 31160018).