UJI AKTIVITAS HOMO-MANNOOLIGOSAKARIDA DAN GULA PEMBANDING SEBAGAI SENYAWA PREBIOTIK TERHADAP PERTUMBUHAN Lactobacillus bulgaricus DAN ANTIBAKTERI TERHADAP Bacillus subtilis SECARA IN VITRO

Abstract

Prebiotik adalah suatu unsur makanan yang tidak dapat dicerna, dimana mempunyai pengaruh menguntungkan bagi inang yang secara selektif menstimulasi pertumbuhan dan atau aktivitas metabolik dari satu atau sejumlah terbatas bakteri dalam kolon, sehingga memperbaiki kesehatan inang. Prebiotik dapat diperoleh dari bahan pangan alami ataupun buatan yang saat ini terus dikembangkan. Prebiotik buatan, umumnya disintesis dengan cara hidrolisis polisakarida alami maupun sintesa enzimatis. Dalam penelitian ini dilakukan suatu sintesis secara enzimatik senyawa prebiotik baru yang berasal dari gula mannosa yaitu Mannooligosakarida (ManOS). ManOs yang dihasilkan berupa homo-ManOs dimana senyawa ini diproduksi secara enzimatis menggunakan enzim α-mannosidase yang diekstraksi dari kapang Aspergillus oryzae yang ditumbuhkan pada media dedak padi. Enzim α-mannosidase yang dihasilkan kemudian dapat digunakan dalam membantu sintesa manno- oligosakarida yang berpotensi sebagai prebiotik dan juga berpotensi sebagai antibakteri. Pada penelitian ini, enzim yang digunakan untuk sintesa homo-manOS memiliki tingkat spesifitas yang cukup tinggi terhadap α-1,2-mannosidase yaitu sebesar 86.47%. Dengan tingkat spesifisitas yang cukup tinggi untuk α-1,2- mannosidase, tampak bahwa enzim yang dihasilkan dari Aspergillus oryzae mempunyai peluang yang besar untuk digunakan sebagai bahan sintesa homo-ManOs dengan ikatan α-1,2-mannosidik. Selanjutnya konsentrasi gula dalam sintesa homo- ManOS dipelajari menggunakan substrat mannosa dengan konsentrasi yang bervariasi dari 40% sampai dengan 70%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas prebiotik dari senyawa homo-ManOs hasil sintesa terhadap Lactobacillus bulgaricus dan juga diduga dapat memiliki aktivitas sebagai antibakteri. Selain menguji homo-ManOs, dilakukan pula uji prebiotik dan antibakteri dari 7 gula lain yaitu mannosa, trehalosa, arabinosa, xilosa, arabitol, xilitol, dan mannitol. Hasil aktivitas dari 7 gula tersebut kemudian dibandingkan dengan aktivitas homo-ManOs. Aktivitas prebiotik ditunjukkan dengan adanya peningkatan jumlah sel bakteri setelah inkubasi 48 jam, sedangkan aktivitas antibakteri yang diharapkan adalah terjadinya penurunan jumlah sel akibat konsumsi gula-gula tersebut. Selanjutnya juga diuji pengaruh metabolit yang dihasilkan oleh Lactobacillus bulgaricus setelah mengkonsumsi homo-ManOs maupun 7 gula pembanding terhadap Bacillus subtilis, hal ini didasarkan bahwa ternyata metabolit yang dihasilkan oleh Lactobacillus bulgaricus dapat digunakan sebagai antibakteri. Sehingga konsumsi Homo-ManOs diharapkan dapat menjadi promotor pembentukan metabolit oleh Lactobacillus bulgaricus. Hasil penelitian menunjukkan bahwa homo-manOS memiliki aktivitas prebiotik karena dapat meningkatkan pertumbuhan Lactobacillus bulgaricus sampai 11,293 - 33,739 kali dari jumlah sel pada jam ke-0. Pada pengujian antibakteri terhadap Bacillus subtilis dengan metode optical density, ternyata homo-ManOs tidak berpengaruh secara langsung terhadap penurunan jumlah sel apabila dibandingkaan dengan jumlah sel awal (Jam ke-0) maupun dibandingkan dengan konsentrasi 0 µg/mL (sampel tanpa penambahan gula). Selanjutnya homo-manOS yang ditambahkan ke dalam media pertumbuhan Lactobacillus bulgaricus dapat menghambat pertumbuhan Bacillus subtilis seiring peningkatan konsentrasi dan waktu inkubasi. Namun, dari 7 gula pembanding hanya mannosa, trehalosa, dan mannitol yang mampu memberikan hambatan terhadap Bacillus subtilis. Aktivitas antibakteri metabolit Lactobacillus bulgaricus akibat konsumsi homo-ManOs maupun gula lain yang diukur dengan diameter zona bening berkisar antara 7.78 - 17.14 mm.