Lactobacillus acidophilus Bakteri Lactobacillus acidophilus termasuk ke dalam golongan bakteri asam laktat. Bakteri asam laktat termasuk dalam kelompok bakteri gram positif. Genus Lactobacillus adalah bakteri asam laktat yang berbentuk batang. Karakterisasi penting yang digunakan dalam klasifikasi asam laktat adalah cara bakteri ini memfermentasi glukosa pada kondisi standar. Pada kondisi ini bakteri asam laktat dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu kelompok bakteri homofermentatif yang mengkonversi glukosa semuanya menjadi asam laktat dan kelompok yang kedua yaitu heterofermentatif yang mengkonversi glukosa menjadi asam laktat, etanol atau asam asetat dan CO2. Leuconostoc, Oenococci, Weissela dan beberapa Lactobacillus termasuk ke dalam golongan heterofermentatif, sedangkan bakteri asam laktat lainnya termasuk golongan homofermentatif (Axelsson, 2004). Lactobacillus acidophilus yang digunakan dalam penelitian ini tumbuh dengan baik pada pada temperatur 37oC. Media pertumbuhan yang paling baik digunakan adalah media de Man Rogosa Sharpe (MRS). Diantara faktor-faktor yang mempengaruhi produksi asam laktat pada fermentasi asam laktat adalah temperatur, pH dan komposisi substrat. Temperatur fermentasi yang terlalu rendah akan memperlambat metabolism sel dan temperatur yang terlalu tinggi akan mengganggu pertumbuhan sel dan menyebabkan turunnya produksi medium fermentasi. Sebagian besar bakteri asam Amobilisasi sel..., Ofa Suzanti Betha, FMIPA UI, 2009 10 laktat dapat berperan baik memproduksi asam laktat pada pH 3 – 4. Substrat karbon sangat penting dalam medium fermentasi asam laktat yang akan dirubah menjadi asam laktat. Jenis sumber karbon yang paling efektif untuk dirubah menjadi asam laktat ditentukan oleh jenis bakteri asam laktat. Sumber karbon yang umumnya digunakan adalah glukosa (Rao, Munoz, Stevens 2000 Adour, L. Arbia, W. Amrane, A. Mameri,N. 2008. Combined used of waste material-recovery of chitin from shrimp shells by lactic acid fermentation supplemented with date juice waste or glucose. J Chem. Technol Biotechnol. 83. 1664 – 1669. Axelson,Lars. 2004. Lactic Acid Bacteria : Classification and Physiology. p19-69. In Seppo Salminen (ed) Lactic Acid Bacteria Microbiological and Functional Aspects. Marcel Dekker,Inc. Beaney,P. Lizardi-Mendoza,J. Healy,M. 2005. Comparison of chitin produced by chemical and bioprocessing methods. J Chem Technol Biotechnol. 80. 145-150. Brodelius, P. Vandamme, E.J. 1987. Immobilized cell systems. 407 – 463. In H.J. Rehm and G. Reed (ed) Biotechnology Chapter 8. VCH Pub. Burrows F, Louime C, Abazinge M. 2007. Extraction and Evaluation of Chitosan from Crab Exoskeleton as a Seed Fungicide and Plant Growth Enhancer. J. Agric. & Environ. Sci., 2 : 103-111. Charoenvuttitham P, Shi J, Mittal GS. 2006.Chitin Extraction from Black Tiger Shrimp (Penaeus monodon) waste using organik acids. Separation Science and Technology,41.1135-1153. Cock, L.S. Stouvenel, A.R. 2006. Lactic acid production by a strain of Lactococcus lactis subs lactis isolated from sugar cane plants. Journal of
Biotechnology. 9. 40 – 45. Copeland, R.A. 1994. Methods for Protein Analysis, a Practical Guide to Laboratory Protocols.p11+228. Chapman and Hall. Denkova, Z. Krastanov, A. Murgov, I. 2004. Immobilized lactic acid bacteria for application as dairy starters and probiotic preparations. J Gen. Appl. Microbiol. 50. 107 – 114. Amobilisasi sel..., Ofa Suzanti Betha, FMIPA UI, 2009 38 Gritter.R.J., Bobbit.M.J., Schwarting.A.E. 1991. Pengantar Kromatografi. Terjemahan dari : Introduction to chromatography. Oleh Padmawinata.K. Penerbit ITB. Bandung. 10a+266 hlm. Guang fei Xu, Xiaodong Huang, Lianglin Xiu, Jinbiao Wu, Yinqing Hu. (2007).Mechanism study of chitosan on lipid metabolism in hyperlipidemic rats. Asia Pac J Clin Nutr, 16 :313-317. Healy, M. Green,A. 2003. Bioprocessing of marine Crustacean shell waste. Acta Biotechnol.23. 151- 160. Jung, W.J. Jo, G.H. Kuk, J.H. Kim, K.Y. 2005. Extraction of chitin from red crab shell waste by cofermentation with Lactobacillus paracasei subsp tolerans KCTC-3074 and Serratia marcescens FS-3. Applied Microbiology Biotechnology. (2003) Kierstan, M.P.J. Coughlan, M.P. 1985. Immobilisation of cells and enzymes by gel entrapment. 39-48. In J Woodward (ed) Immobilised cells and enzymes, a practical approach. IRL Press. Kumar, M.N.V.R. 1999. Chitin and chitosan fibres : a review. Bulletin Material Science. 22. 905-915. Kumar, M.N.V.R. 2000. A review of chitin and chitosan application. J. Reactive & Functional Polymers. 46. 1 -27. Li, Ping et al. (2008).Chitosan–Alginat Nanoparticles as a Novel Drug Delivery System for Nifedipine. International J of Biomed Sci.4.221-228. Lukito, A.L. 2007. Modifikasi Penggabungan Bio dan Kimia Proses Untuk Produksi Kitin. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Nusa Bangsa. 2007. Lowry, O.H. Rosebrough, N.J. Farr, A.L. Randall, R.J. 1951. Protein measurement with the Folin phenol reagent. The Journal of Biological Chemistry. 265 – 275. Marczyński Z, Bodek KH. (2007).Chitosan as an adjuvant substance in the production of tablets from Epilobium parviflorum Schreb. extract. Polish Chitin Society, Monograph XII. Amobilisasi sel..., Ofa Suzanti Betha, FMIPA UI, 2009 39 Narayanan, N. Roychoudhury, P.K. Srivastava, A. 2004. L (+) lactic acid fermentation and its product polymerization. Journal of Biotechnology ISSN. 7. 167 – 179. Orive, G. Hernandez, R.M. Gascon, A.R. Pedraz, J.L. 2006. Encapsulation of cells in alginat gels. In J.M. Guissan (ed) Methods in biotechnology, Immobilization of enzymes and cells 2nd ed. Humana Press. Paul.W., Sharma.C.P. 2004. Chitosan and alginat wound dressing : a short review. Trends Biomaterial Artif. Organs. 18. 18-23. Putra.E.D.L. 2004. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Dalam Bidang Farmasi. FMIPA Univ. Sumatera Utara.USU digital library. Roberts GAF. 2008. Thirty years of progress in chitin and chitosan. Progress on
chemistry and application of chitin and its derivatives. Volume XIII. 7-15. Rao, M.S. Munoz, J. Stevens, W.F. 2000. Critical factors in chitin production by fermentation of shrimp biowaste. J. Appl Microbiol Biotechnol. 54. 808 – 813. Rao, M.K. Stevens, W. 2006. Fermentation of shrimp biowaste under different salt concentrations with amylolytic and non amylolytic Lactobacillus stratins for chitin production. Food Technology Biotechnology. 44. 83 – 87. Rao.G.D.J., Balasubramanian. N.N., William.B.J., Prathaban.S. 2007. Clinical evaluation of chitin and chitosan in the management of wounds. J. Veterinary & Animal Sciences. 3. 160-163. Razdan, A., Pettersson, D. 1994. Effect of chitin and chitosan on nutrient digestibility and plasma lipid concentration in broiler chickens. British Journal of Nutrition. 72. 277-288. Sadikin.M. 2002. Biokimia Enzim. Widya Medika.p10+379 Sini,K.T. Santhosh,S. Mathew, P.T. 2007. Study on the production of chitin and chitosan from shrimp shell by using Bacillus subtilis fermentation. J.Carbohydrate Research.342.2423-2429. Amobilisasi sel..., Ofa Suzanti Betha, FMIPA UI, 2009 40 Subramanyam, C and Rao, S. L. N. 1987. An enzymic method for the determination of chitin and chitosan in fungal cell walls. J.Bioscience. 12. 125–129. Tiyaboonchai,W. 2003. Chitosan Nanoparticles : A Promising System for Drug Delivery. Naresuan University Journal. 11. 51-66. Underwood.A.L., Day.R.A. 1988. Analisa Kimia Kuantitatif. Terjemahan dari : Quantitative Analysis, 4th edition. Oleh : Soendoro.R. Penerbit Erlangga. 13a+872hlm. Vongchan, P. 2003. Anticoagulant activities of the chitosan polysulfate synthesized from marine crab shell by semi-heterogeneous conditions. J. Science Asia. 29. 115-120. Waldeck, J. Daum, G. Bisping, B. Meinhardt, F. 2006. Isolation and molecular Characterization of chitinase-deficiient Bacillus licheniformis strain capable of deproteinization of shrimp shell waste to obtain highly viscous chitin. J. Applied and Environmental Microbiology. 72. 7879 – 7885. Walsh, K.A. Wilcox. 1981. Methods in Emzymology, Proteolytic Enzymes.Vol XIX. Edited by Perlman, G.E and Lorand, L. p919. Academic Press. Yadavs AV. ,Bhise SB. 2004. Chitosan: A potential biomaterial effective against typhoid. Current Scienc., 87.1176-1178. Yu Shi, Shih, Ing-Lung,S. Tzeng,Y.M. Wang, S.L. 2000. Protease produced by Pseudomonas aeruginosa K-187 and its application in the deproteinization of shrimp and crabs shell wastes. J. Enzyme and Microbial Technology. 27. 3-10. Lactobacillus acidophilus adalah merupakan bakteri yang berperan pada lesi karies pada tahap yang lebih lanjut dan dalam, berbeda dengan Streptococcus mutans (S. mutans) yang mengawali proses karies (Roth 1981). Pada umumnya pasien yang datang ke puskesmas
atau klinik gigi sudah berada pada tahap karies lanjut dan dalam (Margaretta, 2011). Selain itu 100% pada saliva anak yang menjadi sample ditemukan bakteri Lactobacillus acidophilus. Sifat kariogenik dari Lactobacillus acidophilus berhubungan dengan metabolisme sukrosa yaitu karena Lactobacillus acidophilus memproduksi exopolysaccharides yang sebagai kunci perlekatan (adherence) dari biofilm (Badet & N.B Thebaud, 2008). Menurut hasil penelitian Margitas et al (2010) diketahui bahwa KHM ekstrak propolis terhadap bakteri Staphylococcus aureus didapatkan sebesar 6%. dan perbedaan spesies bakteri. Hasil penelitian Kustarchi (2010) terhadap bakteri Escheria coli didapatkan KHM sebesar 10% dan KBM sebesar 20%. Berdasarkan penelitian tersebut, peneliti tertarik untuk mengetahui Konsentrasi Hambat Minimal (KHM) dan Konsentrasi Bunuh Minimal (KBM) ekstrak propolis terhadap Lactobacillus acidophilus, karena belum ada penelitian sebelumnya yang meneliti konsentrasi minimal ekstrak propolis yang dapat menghambat dan membunuh Lactobacillus acidophilus. 2.3 Bakteri Lactobacillus acidophilus Lactobacillus berasal dari kata lacto yang berarti susu, -bacillus yang berarti berbentuk seperti batang(Anggraeni, 2011). Lactobacillus acidophilus mempunyai peran sekunder dalam proses terjadinya karies, karena selain bersifat asidogenik juga bersifat asidurik yang dapat hidup dalam suasana asam. Lactobacillus acidophilus hidup dalam plak dan dapat merusak struktur gigi dengan mengadakan fermentasi karbohidrat (Slotts dan Taubman, 1992).
2.3.1 Morfologi Lactobacillus acidophillus
Gambar 2.3 Tampak gambaran Lactobacillus acidophilus menggunakan mikroskop dengan pengecatan gram (Buxton, 2007)
Lactobacillus acidophilus adalah salah satu dari delapan generasi dari bakteri asam laktat. Tiap genus dan spesies nya mempunyai karakteristik yang berbeda. Namun, secara umum mereka merupakan bakteri gram positif berbentuk kokus atau batang, bersifat non motil, dan nonspora. Lactobacillus acidophilus mempunyai kemampuan bertahan hidup, melakukan proses metabolism, dan tumbuh pada tingkat keasaman (pH) yang sangat rendah, bahkan dibawah pH 4 (Hardiningsih dkk, 2004). Bakteri ini dapat tumbuh dengan baik pada suhu udara 300 C. Lactobacillus acidophilus tumbuh optimal pada lingkungan anaerob, namun dapat hidup pada lingkungan dengan kadar oksigen yang sangat rendah yaitu 5-10% karbondioksida (Hemmes et al, 2006; Anggreini, 2011). Umumnya bakteri ini ditemukan di dalam gastro intestinal manusia, hewan, mulut, dan vagina. Lactobacillus acidophilus termasuk golongan homofermentatif, yaitu bakteri yang sebagian besar hasil metabolismenya terhadap karbohidrat adalah asam laktat (Slotts dan Taubman, 1992; Hardiningsih dkk, 2006). Lactobacillus acidophilus merupakan bakteri Gram positif berbentuk batang yang lurus,
tidak berspora, ukurannya 0,5-1µm x 1,5-5
. Sel Lactobacillus acidophilus sering berbentuk
rantai. Koloni Lactobacillus acidophilus pada umumnya berwarna putih, cembung,
permukaannya halus, berbentuk bundar dengan tepi rata dan diameternya 2,5
.
2.3.2 Klasifikasi (Habibillah, 2009) Kingdom
: Bacteria
Divisi
: Firmicutes
Kelas
: Bacilli
Ordo
: Lactobacillales
Famili
: Lactobacillaceae
Genus
: Lactobacillus
Spesies: Lactobacillus acidophilus
2.3.3 Sifat dan Karakteristik Lactobacillus acidophilus Pada umumnya Lactobacillus acidophilus merupakan flora normal rongga mulut dan tidak bersifat patogen, tetapi keberadaan bakteri ini di dalam mulut dikaitkan dengan etiologi karies gigi. Lactobacillus acidophilus merupakan Gram positif yang memiliki dinding sel sebagian besar (90%) terdiri dari lapisan peptidoglikan serta lipopolisakarida dan lipoprotein, sedangkan lapisan tipis lainnya adalah asam teikoat yang mengandung unit-unit gliserol atau ribitol (Lestari, 2008). Bakteri ini merupakan salah satu bakteri penyebab utama karies gigi.
Lactobacillus acidophilus dapat digunakan sebagai salah satu parameter untuk prediksi karies gigi. Uji keberadaan Lactobacillus telah digunakan untuk mengidentifikasi kelompok rentan karies (Bratthal, 2006). Lactobacillus acidophilus termasuk golongan homofermentatif yaitu bakteri yang sebagian besar hasil metabolismenya terhadap karbohidrat adalah asam laktat (Slots and Taubman, 1992; Hammes et al, 2006). Lactobacillus acidophilus mempunyai beberapa sifat kariogenik dalam patogenesis karies gigi. Pertama, mempunyai afinitas transport dalam pengambilan substrat walaupun pada kondisi pH sangat rendah, keadaan ini memungkinkan bakteri tersebut bertahan dalam plak gigi dan area karies dan berlanjut untuk merusak struktur gigi dari fermentasi karbohidrat yang dikonsumsi (Slots and Taubman, 1992).
Kedua, mempunyai kemampuan untuk
memetabolisme karbohidrat menjadi asam dan menurunkan pH plak. Ketiga, mempunyai kemampuan bertahan hidup, melakukan proses metabolisme, dan tumbuh pada pH yang sangat rendah, bahkan dibawah pH 4,5. Keempat mempunyai kemampuan memproduksi polisakarida ekstraseluller (EPS) yang berperan dalam pembentukan matriks plak, walaupun perlekatannya pada gigi tidak sekuat yang dihasilkan Streptococcus mutans (Badet et al, 2001; Samarayakane, 2002). Lactobacillus acidophilus tumbuh optimal pada lingkungan anaerob, namun dapat hidup pada lingkungan dengan kadar oksigen yang rendah yaitu 5-10% karbondioksida (Hammes et al, 2006).
Media yang digunakan untuk menumbuhkan Lactobacillus acidophilus harus
memenuhi kebutuhan nutrisinya. Media terbaik untuk pertumbuhan Lactobacillus acidophilus adalah rogosa agar yang memiliki pH 5,4, karena untuk menumbuhkan Lactobacillus acidophilus memerlukan keadaan asam (Slots and Taubman, 1992).
