DEDAK PROBIOTIK
Dedak probiotik adalah
produk fermentasi dedak menggunakan inokulum berupa probiotik (asinan kubis).
Alat
dan Bahan
·
Alat
-
Autoklaf
-
Oven
-
Timbangan
-
Tabung reaksi
-
Plastic tahan panas
- Karet gelang tahan panas
·
Bahan
- Dedak, Inokulum (probiotik) dan aquades
Prosedur
Pembuatan dedak probiotik
1. Timbang
bahan dasar (x gram), masukan dalam plastik tahan panas.
2. Bahan
dasar ditambah aquades dengan perbandingan 2:1 (kadar air 50%)
3. Ditambah
dengan mineral mix sebanyak 2-3 %
(w/v) dari bahan dasar.
-
Mineral mix berperan dalam
pertumbuhan mikroba yang diinginkan,
4. Disterilisasi
menggunakan autoclaf pada suhu 121 º
C selama 20 menit.
-
Alasan digunakan 121°C
atau 249,8°F adalah karena air mendidih pada suhu tersebut jika digunakan
tekanan 15 psi. Semua bentuk kehidupan akan mati jika dididihkan pada suhu
121°C dan tekanan 15 psi selama 15 menit. Perhitungan waktu sterilisasi
autoklaf dimulai ketika suhu di dalam autoklaf mencapai 121 °C. Jika objek yang
disterilisasi cukup tebal atau banyak, transfer panas pada bagiandalam autoklaf
akan melambat, sehingga terjadi perpanjangan waktu pemanasan total untuk
memastikan bahwa semua objek bersuhu 121 °C untuk waktu 10-15 menit.
Perpanjangan waktu juga dibutuhkan ketika cairan dalam volume besar akan
diautoklaf karena volume yang besar membutuhkan waktu yang lebih lamauntuk
mencapai suhu sterilisasi.
5. Biarkan
bahan dasar pada ruangan sampai suhu bahan dasar mencapai 37-40ºC
-
Menurunkan suhu bahan
yang sudah disterilkan.
6. Inokulasi
bahan dasar dengan inokulum (probiotik) sebanyak 5-10% (v/w) dari bobot
substrat dengan kandungan mikroba sebesar 106 – 108
sel/ml
7. Inkubasi
(fermentasi secara batch culture pada
pH 6,8 dan pada suhu ruang), selama (?????) jam . Ciri-ciri dedak probiotik
yang berhasil adalah tidak tumbuhnya jamur dan adanya aroma khas fermentasi.
-
Ph yang digunakan
adalah ph yang umumnya baik untuk pertumbuhan mikroba yaitu 6,5 – 7,0. Dan suhu
ruang merupakan suhu yang baik untuk tumbuhnya spora yaitu 25 – 30º C
8. Dikeringkan
pada suhu 40 ºC selama 2 x 24 jam.
-
Mendormankan mikroba
yang sudah ada pada bahan dasar digunakan suhu 40 ºC karena mikroba yang
ditumbuhkan adalah mikroba mesofil yang hidup pada pencernaan dimana mikroba
tersebut hidup pada temperature 5 – 60 ºC, namun suhu optimumnya adalah 25-40
ºC. jadi apabila bahan dikeringkan pada suhu tersebut, mikroba di bahan diharap
tidak sampai mati.
A.
Dedak
Dedak adalah sisa
penggilingan atau penumbukan padi. Bahan pakan ini sangat populer dan banyak
sekali digunakan dalam ransum ternak, karena ketersediaannya yang banyak dan
dapan menekan biaya pakan. Kandungan nutrisi dedak halus yaitu PK sebesar
13,5%, LK 0,6%, SK 13%, Ca 0,1%, P 1,7% dan EM 1890 kkal/kg (rasyaf, 1990 dalam
Putri, 2009). Namun dedak tidak terlalu diminati sebagai bahan campuran pakan
unggas, menurut Wibawa (2015) keterbatasan penggunaan dedak padi sebagai
campuran pakan unggas adalah karena kandungan proteinnya yang rendah, mudah
tengik, dan adanya asam fitat yang mampu mengikat mineral Ca dan P, serta
mengikat protein menjadi fitat-protein kompleks yang berdampak pada menurunnya
manfaat serta kecernaannya.
B. Fermentasi dedak probiotik
Dedak probiotik adalah
produk fermentasi dedak menggunakan inokulum berupa probiotik (asinan kubis). Fermentasi merupakan suatu proses
produksi suatu produk dengan mikroba sebagai organisme pemproses (Yunenshi,
2011). Sedangkan menurut Sa’id (1987) Fermentasi diartikan sebagai semua aksi mikrobial yang
menghasilkan energi, yang dalam reaksi oksidasi-reduksi menggunakan senyawa
organik sebagai donor dan akseptor elektron. Proses fermentasi dilakukan dengan
menambahkan starter mikroorganisme (kapang atau bakteri) yang sesuai dengan
substrat dan tujuan proses fermentasi. Tujuan fermentasi disamping meningkatkan
daya guna bahan dan mengeliminir zat anti nutrisi juga dapat membentuk
biomassa. Adapun Tujuan fermentasi menurut Wikanastri
(2012) adalah menghasilkan suatu produk (bahan pakan) yang mempunyai kandungan
nutrisi, tekstur dan biological availibility yang lebih baik, disamping itu
juga dapat menurunkan anti nutrisinya.
Berdasarkan kebutuhan akan oksigen fermentasi dapat
dibagi menjadi dua tipe. Tipe pertama fermentasi aerob, yaitu fermentasi yang
dalam prosesnya memerlukan oksigen. Tipe kedua fermentasi anaerob, yaitu
fermentasi yang dalam prosesnya tidak memerlukan oksigen (Surono, 2004).
Sedangkan menurut yunenshi (2011) Fermentasi asam laktat terbagi dua yaitu
fermentasi homolaktat dan heterolaktat. Dalam fermentasi homolaktat, semua asam
piruvat dirubah menjadi asam laktat sedangkan pada heterolaktat juga dihasilkan
produk lain seperti etanol dan CO2. Bakteri yang termasuk homolaktat yaitu Lactobacillus
acidophilus, L. bulgaris, L.casei, l.lactis, Streptococcus thermophillus,
lactococcus lactis dan Pediococcus acidilactici sedangkan bakteri
heterolakat dilakukan oleh bakteri heterofermentatif yaitu Lactabacillus
bervis, L.fermentum, Leuconostoc lactis dan Weissella confuse.
Menurut Wikanastri (2012) proses
fermentasi mempunyai kelebihan antara lain, tidak menimbulkan efek samping yang
negatif, mudah dilakukan, relatif tidak membutuhkan peralatan khusus dan biaya
relatif murah. Sedangkan Wibawa (2015) juga menyatakan,
bahwa keuntungan fermentasi oleh mikroba adalah mampu mengubah makro molekul
protein menjadi mikro molekul yang mudah dicerna oleh unggas serta tidak
menghasilkan senyawa kimia beracun. Beberapa peneliti melaporkan bahwa
penggunaan khamir sebagai inokulan fermentasi nyata dapat meningkatkan
kandungan protein pakan dan sebaliknya nyata menurunkan kandungan serat kasar
pakan. penggunaan bahan pakan produk fermentasi ternyata dapat menekan
aktivitas enzim 3-hydroxy-3-methylglutaryl Co-A reduktase yang berfungsi
untuk mensintesis kolesterol dalam hati.
Penelitian Rusli (2011)
menunjukan bahwa, fermentasi dengan Monascus purpureus dapat
meningkatkan kandungan zat - zat makanan dibandingkan sebelum fermentasi.
Kandungan zat-zat makanan setelah fermentasi berdasarkan bahan kering adalah
protein kasar 20,22%, serat kasar 19,58%, lemak 3,46% dan karotenoid monakolin
400,71 mg/kg, sedangkan sebelum fermentasi berdasarkan bahan kering adalah
protein kasar 14,85%, serat kasar 19,90%, lemak 4,18% dan karotenoid monakolin
35,07 mg/kg. Proses dan produk fermentasi dipengaruhi oleh jenis dan jumlah
starter, jenis substrat, pH, dan suhu serta lama proses pemeraman (Fardiaz
1989).
Penggunaan starter dipilih yang
mempunyai kemampuan biokonversi optimal sesuai dengan tujuan fermentasi, mudah
dibiakkan, mudah didapat dan murah (Wikanastri 2012). Menurut Penelitian Hersoelistyorini dkk.
(2011), bahwa ekstrak fermentasi limbah sayur kubis dan sawi berpotensi sebagai
starter fermentasi, dengan kandungan mikroba antara lain : Lactobacillus sp,
Saccharomyces sp, Aspergillus sp, dan Rhizopus sp. Jumlah total Lactobacillus
sp mencapai 108 dengan nilai pH ekstrak 3,77. Nilai pH ini terkait dengan
terbentuknya asam laktat oleh Lactobacillus sp selama proses fermentasi berlangsung,
yang berakibat menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Sehingga, ekstrak
fermentasi limbah kubis dan sawi layak digunakan sebagai starter dalam proses
fermentasi.
Wikanastri (2012) menambahkan,
bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi fermentasi adalah kadar air bahan.
Pada perlakuan fermentasi kadar air bahan berkisar antara 60-70 % dengan
perlakuan terbaik yaitu kadar air 70%. Hal ini dikarenakan bahwa mikroorganisme
yang terkandung dalam starter asal kubis dan sawi didominasi Lactobicillus sp
dan Saccharomyces sp yang optimum untuk pertumbuhan pada kadar air 70% dengan
lama fermetasi 2 hari. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen
fermentasi dapat dibagi menjadi dua tipe. Tipe pertama fermentasi aerob, yaitu
fermentasi yang dalam prosesnya memerlukan oksigen. Tipe kedua fermentasi
anaerob, yaitu fermentasi yang dalam prosesnya tidak memerlukan oksigen
(Surono, 2004). Faktor yang berpengaruh terhadap fermentasi meliputi waktu,
pembalikan, dan aktifitas mikroba, serta pengurangan kandungan pulpa. Pada
proses fermentasi mikroba berperan untuk memecah gula menjadi alkohol dan
dilanjutkan pemecahan alkohol menjadi asam asetat (Amin, 2006).
C. Probiotik
Bakteri probiotik atau bakteri baik adalah bakteri asam laktat yang hidup di dalam usus, bersimbiosis dengan mikroflora usus yang mampu melawan bakteri patogen di dalam usus, oleh karena itu pemberian probiotik dapat berpengaruh menguntungkan bagi kesehatan. Sebagian besar jenis bakteri pada probiotik berasal dari Lactobacillus atau Bifidobacterium. Dua golongan bakteri ini mampu memperpanjang massa simpan produk dan secara alami melindungi usus manusia (Saxelin, 1997 dalam yunenshi 2011). Fuller (1987) dalam Anggriani, dkk (2012) menambahkan bahwa Probiotik adalah produk yang tersusun oleh biakan mikroba atau pakan alami mikroskopik yang bersifat meguntungkan dan memberikan dampak bagi peningkatan keseimbangan mikroba saluran usus hewan inang. Sedangkan menurut Wizna (2008), Probiotik merupakan mikroorganisme non patogen yang berfungsi mengatur keseimbangan mikroba dalam saluran pencernaan melalui mekanisme competitive exclusion yang akhir‑akhir ini telah banyak digunakan sebagai feed aditive baik pada manusia maupun ternak.
Probiotik menghasilkan sumber vitamin, enzim dan nutrien lainnya, serta dapat berfungsi meningkatkan populasi mikroba rumen (bakteri) dapat menyebabkan peningkatan penggunaan amoniam kecernaan serat dan sisntesis protein mikroba. Peningkatan pembentukkan protein mikroba akan menyebabkan laju aliran pakan ke usus halus akan lebih cepat, sehingga meningkatkan jumlah pakan yang dikonsumsi (salfina, 2012). Probiotik dapat memproduksi bakteriosin untuk melawan pathogen yang bersifat selektif hanya terhadap beberapa strain patogen. Probiotik juga memproduksi asam laktat, asam asetat, hidrogen peroksida, laktoperoksidase, lipopolisakarida, dan beberapa antimikrobial lainnya. Probiotik juga menghasilkan sejumlah nutrisi penting dalam sistem imun dan metabolisme host, seperti vitamin B (Asam Pantotenat), pyridoksin, niasin, asam folat, kobalamin, dan biotin serta antioksidan penting seperti vitamin K (Adams, 2009).
Fungsi probiotik menurut Rahayu (2008) adalah :
-
fungsi protektif, yaitu
kemampuannya untuk menghambat patogen dalam saluran pencernaan. Terbentuknya
kolonisasi probiotik dalam saluran pencernaan, mengakibatkan kompetisi nutrisi
dan lokasi adhesi (penempelan) antara probiotik dan bakteri lain, khususnya
patogen. Pertumbuhan probiotik juga akan menghasilkan berbagai komponen anti bakteri
(asam organik, hidrogen peroksida, dan bakteriosin yang mampu menekan
pertumbuhan patogen).
-
fungsi sistem imun
tubuh, yaitu dengan peningkatan sistem imun tubuh melalui kemampuan probiotik
untuk menginduksi pembentukan IgA, aktivasi makrofag, modulasi profil sitokin,
serta menginduksi hyporesponsiveness terhadap antigen yang berasal dari
pangan .
-
fungsi metabolit
probiotik yaitu metabolit yang dihasilkan oleh probiotik, termasuk kemampuan
probiotik mendegradasi laktosa di dalam produk susu terfermentasi sehingga
dapat dimanfaatkan oleh penderita lactose intolerance.
Efek probiotik terhadap
kesehatan dan mekanismenya dalam tubuh Sanders (2003) dalam
Toma dan Pokrotnieks (2006)
|
Manfaat |
Fungsi |
Mekanismenya |
|
1.Membantu
pencer-naan |
a.Irritable
bowel syndrome, mengurangi gejala saluran cerna (konstipasi, diare non
patogenik, flatulensi, kram, nafas yang berbau penyebab dari gangguan
pencernaan) b.
Intoleran terhadap laktosa |
-
Perubahan populasi atau aktivitas dari mikroflora usus -
Pemindahan mikroba laktase ke usus halus |
|
2.
Sebagai pertahanan tubuh |
a.
Alergi (eksema atopik, alergi terhadap susu, rematik artritis) |
-
Translokasi, efek barrier |
|
|
b.
Kariogenik |
-
Perubahan populasi, aktivitas mikroflora oral atau yang menempel pada gigi |
|
|
c.Karsinogenik,
mutagenik, tumor |
-
Penyerapan mutagen, merangsang sistem imun, penghambatan produksi karsinogen
oleh mikroflora usus |
|
|
d.
Diare karena penggunaan antibiotika, diare yang disebabkan oleh Rotavirus,
Kolitis yang disebabkan oleh C. difficile, diare nosokomial |
-
Kompetisi pengeluaran, translokasi/efek barrier, meningkatkan respon
imun |
|
|
e.
Peradangan usus, Kolitis ulserasi, Penyakit Crohn’s |
-
Penurunan regulasi respon imun |
|
|
f.
Pertumbuhan bakteri usus yang berlebihan |
-
Aktivitas antimikroba, pengeluaran kompetisi |
|
|
g.
Imunomodulasi (status imun, respon vaksin) h.
Vaginosis, infeksi saluran kemih |
-
Interaksi dengan sel imun untuk meningkatkan aktivitas pagositosis dari sel
darah putih, meningkatkan IgA setelah kontak dengan antigen. Meningkatkan
proliferasi lekosit intra epitel, regulasi Th1/Th2, induksi sitosis sitokin -
Aktivitas antipatogenik, pengeluran kompetisi |
|
3.
Manfaat yang lain |
a.
Menurunkan kolesterol darah |
-
Dekonjugasi garam empedu |
|
|
b.
Endotoksemia dengan sirosis |
-
Penghambatan produksi endotoksin oleh mikroflora usus |
|
|
c.
Hipertensi |
-
Unsur seluler atau peptida yang berasal dari aktivitas fermentasi sebagai
penghambatan ACE (Angiotensin Converting Enzyme) |
|
|
d.
Batu ginjal |
-
Perubahan pencernaan yang mempengaruhi pemecahan oksalat |
D. Bakteri Asam Laktat
Menurut Yunenshi (2011) Karakterisasi bakteri asam
laktat yang dapat digolongkan ke dalam bakteri probiotik adalah diketahui
sebagai materi yang tidak berbahaya, dapat hidup selama dilakukan proses dan
penyimpanan, memiliki efek antagonis terhadap bakteri patogen, toleran terhadap
asam lambung, getah pankreas dan cairan empedu serta mampu melindung epitelium
inangnya . Mikroba yang sering
digunakan sebagai Probiotik
|
BAL |
Selain spesies BAL |
||
|
Lactobacillus |
Bifidobacterium |
Spesies BAL yang
lain |
|
|
Lactobacillus
acidophilus |
Bifidobacterium
adolescentis |
Enterococcus
faecalis |
Bacillus cereus var. toyoi |
|
Lactobacillus casei
|
Bifidobacterium
animalis |
Enterococcus
faecium |
Escherichia coli strain nissle |
|
Lactobacillus
amylovorus |
Bifidobacterium
bifidum |
Lactococcus lactis |
Propionibacterium
freudenreichii |
|
Lactobacillus
delbrueckii subsp bulgaricus |
Bifidobacterium
breve |
Leuconostoc
mesenteroides |
Saccharomyces
cerevisiae |
|
Lactobacillus
gallinarum |
Bifidobacterium
infantis |
Pediococcus
acidilactici |
Saccharomyces
boulardii |
|
Lactobacillus
gasseri |
Bifidobacterium
lactis |
Steptococcus
thermophilus |
|
|
Lactobacillus
johnsonii |
Bifidobacterium
longum |
Sporolactobacillus
inulinus |
|
|
Lactobacillus
paracasei |
|||
|
Lactobacillus plantarum |
|||
|
Lactobacillus
reuteri |
|||
|
Lactobacillus
rhamnosus |
|||
Sumber
: Holzapfel et al. (2001).
Bakteri asam laktat (BAL) merupakan kelompok bakteri gram-positif yang mampu mengubah karbohidrat menjadi asam laktat. Asam laktat yang menghasilkan BAL dapat memberikan efek bakterisidal untuk bakteri lain karena dapat menurunkna pH lingkungan menjadi 3 sampai 4,5 sehingga pertumbuhan bakteri lain termasuk bakteri pembusuk akan terhambat. Bakteri asam laktat (BAL) secara luas digunakan sebagai stater untuk fermentasi minuman, daging dan sayuran. Selain itu berperan sebagai bahan flavor dan pengembang warna. Mikroorganisme ini berperan dalam perubahan tekstur, aroma, warna, kecernaan dan kualitas nutrisi produk fermentasi (Kusmiati dan Malik, 2002).
Bakteri asam laktat termasuk mikroorganisme yang aman jika ditambahkan dalam pangan karena sifatnya tidak toksik dan tidak menghasilkan toksik, maka disebut food grade microorganism atau dikenal sebagai mikroorganisme yang Generally Recognized As Safe (GRAS) yaitu mikroorganisme yang tidak beresiko terhadap kesehatan, bahkan beberapa jenis bakteri tersebut berguna bagi kesehatan. BAL bermanfaat untuk peningkatan kualitas higiene dan keamanan pangan melalui penghambatan secara alami terhadap flora berbahaya yang bersifat patogen (Kusmiati dan Malik, 2002). Senyawa yang dihasilkan oleh BAL diantaranya adalah asam organik, suatu peptida yang bersifat antimikroba, berbagai jenis vitamin, asam folat serta senyawa flavor. BAL juga menurunkan pH lingkungannya dan mengeksresikan senyawa yang mampu menghambat mikroorganisme patogen seperti H2O2, diasetil, CO2, asetaldehid, d-isomer, asam asam amino dan bakteriosin (Surono, 2004).
Suardana et al. (2007) melaporkan BAL dapat berfungsi sebagai biopreservatif karena kemampuannya untuk menghasilkan substansi antimikroba. Sifat-sifat penting bakteri asam Iaktat, yaitu: memfermentasi gula dengan menghasilkan sejumlah asam laktat, gram positif dan tidak membentuk spora, tidak mampu menghasilkan enzim katalase, bersifat anaerob fakultati{ memecah protein menjadi mono peptida dan asam amino tersedia bagi tubuh serta menghasilkan bakteriosin yang mampu menghambat bakteri patogen, berperan sebagai probiotik dengan tumbuh dan berkembang dalam saluran pencernaan, mampu hidup pada pH rendah, menekan bakteri patogen, menyerap bahan penyebab kanker dan tumor serta memacu kekebalan tubuh (Butt, 1999).
