20

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Penambahan Ekstrak Herbal terhadap Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat

Pengaruh penambahan ekstrak herbal terhadap pertumbuhan BAL pada

saat proses fermentasi susu dapat dilakukan secara langsung dengan menghitung

populasi pada saat proses fermentasi susu. Saat proses fermentasi, BALyang

tumbuh menghasilkan asam dan akan menurunkan pH susu. Nilai pH yang turun

lebih cepat dan total asam tertitrasi (TAT) yang lebih tinggi juga dapat digunakan

sebagai indikator meningkatnya populasi BAL pada susu yang ditambahkan

ekstrak herbal.

Nilai pH

Penurunan pH dadih dan kefir diukur selama fermentasi, dan fermentasi

dihentikan saat pH mencapai 4.5 atau titik isoelektrik. pH dadih plain mengalami

fase lag pada satu jam pertama (Gambar 1). Pada jam kedua pH dadih mulai

mengalami penurunan. Penambahan herbal pada dadih mempercepat penurunan

pH. Penurunan pH dadih herbal berbeda nyata lebih cepat (P<0.05) dimulai pada

jam ke-3 (5.826, 5.732) dibandingkan dengan pH dadih plain (5.967). pH 4.5

tercapai tercepat oleh dadih O. americanum L diikuti oleh M. spicata L dan dadih

plain. pH dadih herbal (O. americanum L dan M. spicata L) mencapai pH 4.5

pada jam ke-8 sedangkan pada dadih plain pada jam ke-12.

Penambahan herbal juga mempercepat penurunan pH kefir (Gambar 2).

Penurunan pH kefir nyata lebih cepat (P<0.05) dimulai pada jam ke-9 (5.604-

5.685) dibandingkan dengan pH kefir plain (5.718). pH 4.5 tercapai tercepat oleh

kefir M. spicata L diikuti kefir O. americanum L dan kefir plain. Kefir herbal

herbal (O. americanum L dan M. spicata L) mencapai pH 4.5 pada jam ke-14,

sedangkan kefir plain pada jam ke-16.

Fermentasi terjadi sebagai akibat pertumbuhan mikroba yang

menggunakan laktosa sebagai sumber metabolit. Hal ini terjadi karena mikroba

akan mengkatabolisasi sumber karbon (glukosa dan galaktosa) untuk

21

menghasilkan energi pada kondisi anaerobik untuk memproduksi asam laktat.

Pembentukan asam laktat pada kondisi anaerobik akan menurunkan pH susu.

Gambar 1 Penurunan pH dadih plain ( ) atau dengan penambahan M. spicata

L ( ) dan O. americanum L ( ) selama proses fermentasi pada suhu 37o

C.

Gambar 2 Penurunan pH kefir plain ( ) atau dengan penambahan M. spicata L ( ) dan O. americanum L ( ) selama proses fermentasi pada suhu ruang.

Pada penelitian ini nilai pH awal dadih serta kefir M. spicata L dan O.

americanum L tidak berbeda nyata dengan dadih serta kefir plain. Hal ini

mengindikasikan bahwa keasaman ekstrak herbal minimal. Penurunan pH dadih

dan kefir herbal yang lebih cepat mengindikasikan adanya komponen herbal yang

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

pH

Waktu (Jam)

0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

pH

Waktu (Jam)

22

mempercepat pertumbuhan mikroba (BAL) dan mempercepat penurunan pH susu

fermentasi. Penurunan pH dadih dan kefir ekstrak herbal yang lebih cepat

dibandingkan dengan dadih dan kefir plain juga mengindikasikan bahwa

pertumbuhan BAL tidak terhambat akibat penambahan ekstrak herbal. Hal ini

didukung oleh penelitian menggunakan BAL Lb. acidophilus RM-01 dan Lc.

lactis RM-01 pada keju yang ditambahkan kemangi dan peppermint bahwa

populasi BAL keju yang ditambahkan ekstrak kemangi dan peppermint lebih

tinggi dibandingkan keju plain (Ribka 2012). Pada penelitiannya terjadi

peningkatan populasi BAL pada keju yang ditambahkan ekstrak peppermint

sebesar 2.25% (7.68 log10 cfu/g) dan dengan yang ditambahkan ekstrak kemangi

sebesar 5.59% (7.96 log10 cfu/g) dibandingkan dengan keju plain (7.5 log10

Total Asam Tertitrasi

cfu/g). Penambahan ekstrak kemangi dan peppermint tidak menghambat

pertumbuhan BAL.

TAT dadih herbal berbeda nyata lebih tinggi (P<0.05) dibandingkan

dengan TAT dadih plain pada jam ke-6 (Gambar 3). TAT tertinggi adalah dadih

O. americanum L (1.09%), diikuti oleh M. spicata L (0.89%) dan dadih plain

(0.69%).

Total asam tertitrasi (TAT) kefir juga diukur selama fermentasi. TAT

dihitung berdasarkan persentase (%) asam laktat selama fermentasi (Gambar 4).

TAT kefir herbal berbeda nyata lebih (P<0.05) dibandingkan dengan TAT kefir

plain. TAT tertinggi adalah kefir O. americanum L (1.69%), diikuti oleh kefir M.

spicata L (1,65%) dan kefir plain (1.25%).

Tingginya total asam tertitrasi (TAT) pada susu fermentasi yang

ditambahkan herbal dibandingkan dengan susu fermentasi plain disebabkan

tanaman herbal tersebut mengandung fenol yang merupakan asam lemah. Hal ini

sejalan dengan pernyataan Vermerris dan Nicholson (2006) bahwa tanaman

mengandung komponen fenolik yang bersifat asam lemah. BAL dan kefir grain

juga dapat tumbuh dengan baik dan dapat memfermentasi susu dan menghasilkan

asam laktat yang lebih tinggi dibandingkan dengan dadih dan kefir plain.

23

Gambar 3 Peningkatan total asam tertitrasi (TAT) dadih plain ( ) atau dengan

penambahan M. spicata L ( ) dan O. americanum L ( ) selama proses fermentasi pada suhu 37o

C.

Gambar 4 Peningkatan total asam tertitrasi (TAT) kefir plain ( ) atau dengan

penambahan M. spicata L ( ) dan O. americanum L ( ) selama proses fermentasi pada suhu ruang.

Total Komponen Fenol

Herbal mengandung komponen fenol. Penambahan herbal pada susu

menghasilkan kandungan fenol berbeda nyata lebih tinggi (P<0.05) dibandingkan

dadih tanpa penambahan herbal (Gambar 5). Total fenol tertinggi dicapai oleh

dadih M. spicata L, diikuti oleh dadih O. americanum L dan dadih plain (34.56

µg/ml; 27.5 µg/ml; 23.31 µg/ml).

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

TAT

(% a

sam

lakt

at)

Waktu (Jam)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

TAT

(% a

sam

lakt

at)

waktu (Jam)

24

Penambahan ekstrak herbal pada susu menghasilkan kandungan fenol

secara nyata lebih tinggi dibandingkan kefir tanpa penambahan ekstrak herbal

(P<0.05) (Gambar 6). Total komponen fenol tertinggi dicapai oleh kefir M.

spicata L, diikuti oleh kefir O. americanum L dan kefir plain (35.06 µg/ml; 28.87

µg/ml; 23.86 µg/ml).

Gambar 5 Total komponen fenol (µg/ml) ekstrak dadih plain atau dengan

penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Gambar 6 Total komponen fenol (µg/ml) ekstrak kefir plain atau dengan

penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Substansi fenolik adalah kategori fitonutrient yang memiliki sifat

antioksidan yang kuat. Substansi ini dapat diklasifikasikan menjadi fenol

sederhana, asam fenolik, derivatif asam hidroksinamat dan flavonoid. Diantara

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

plain M. spicata O. americanum

Tota

l fen

ol (µ

g/m

l)

Jenis dadih

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

plain M. spicata O. americanum

Tota

l fen

ol (µ

g/m

l)

Jenis Kefir

27.50±2.46b

23.85±0.31a

35.10±2.22c

28.87±0.85b

23.32±0.68a

34.55±2.33c

25

semuanya, asam fenolik mempunyai aktivitas antioksidan yang tinggi dan

dilaporkan memiliki aktivitas antibakteri, antivirus, antikarsinogenik

antiinflamasi dan vasoliditas (Sahidi dan Naczk 1995).

Pada dadih dan kefir yang tidak mengandung ekstrak herbal, komponen

fenol seluruhnya didapatkan dari susu. Pada dadih dan kefir herbal, komponen

fenol didapatkan dari susu dan ekstrak herbal yang ditambahkan ke dalam susu.

Flavonoid termasuk golongan fenol yang mempunyai aktivitas antioksidan

yang sangat efektif (Yanishlieva-Maslarova 2001). Flavonoid sendiri merupakan

kelompok besar komponen fenol termasuk flavone, flavonol, isoflavone,

flavonone dan chalcone. Karakteristik flavonoid berupa struktur C6-C3-C6

dengan kelompok hidroksil bebas yang melekat pada ring aromatik, yang

menghambat oksidasi lipid dengan mengikat radikal bebas atau mengikat metal

dan menghambat lipoxygenase (Yanishlieva-Maslarova 2001).

Aktivitas Antioksidan

Radikal bebas adalah molekul dengan elektron bebas yang sangat reaktif.

Radikal bebas terbentuk pada semua mahluk hidup selama reaksi oksidasi yang

terjadi sebagai bagian dari metabolisme normal. Pada keadaan tertentu seperti

stress lingkungan dan serangan patogen, konsentrasi radikal bebas meningkat

diatas level normal. Radikal bebas dapat membuat kerusakan pada mahluk hidup.

Radikal bebas dapat bereaksi dengan DNA dan membran (lipid dan protein)

dengan reaksi berantai. Reaksi berantai terjadi ketika radikal bebas bereaksi

dengan molekul lain, mengacaukan elektron dan selanjutnya membentuk radikal

bebas baru yang bereaksi dengan molekul lain (Vermeris dan Nicholson 2006).

Reactive oxygen species/ROS (spesies oksigen reaktif) merupakan

molekul yang mengandung atom oksigen yang sangat reaktif sebagai hasil dari

adanya radikal bebas, atau konfigurasi atom oksigen yang lebih banyak elektron

dari yang biasa. Contoh kelas pertama adalah radikal hidroksil (OH) dan

superoksida (O2-), sedangkan contoh kelas kedua adalah peroksida (O2

2-) dan ion

hipoklorit (ClO-). Hidrogen peroksida (H2O2) juga dimasukkan ke dalam ROS

karena kereaktifannya. Mahluk hidup telah mengembangkan cara mengatasi ROS.

Salah satu mekanismenya dengan inaktivasi enzim. Enzim superoksida dismutase

26

(E.C.1.15.1.1) mengkatalisis superoksida menjadi oksigen via oksidasi, dan H2O2

via reduksi. H2O2 yang memang reaktif dihilangkan dengan reaksi enzim katalase

(E.C.1.11.1.6) dan glutathione peroksidase (E.C.1.11.1.9). Katalase mengkatalisis

konversi H2O2 menjadi air dan oksigen sedangkan glutathione peroksidase

mengkatalisis pembentukan glutathione teroksidasi (G-S-S-G) dari glutathione

tereduksi dengan keberadaan H2O2

Mekanisme lain yang digunakan untuk inaktivasi ROS adalah dengan

antioksidan. Antioksidan dapat bereaksi dengan radikal bebas dan merubahnya

memjadi molekul yang lebih stabil. Antioksidan mengikat elektron bebas,

menghentikan reaksi berantai dan mencegah kerusakan lebih lanjut. Kestabilan

antioksidan dihasilkan oleh ikatan terkonjugasi sehingga elektron radikal dapat

terdelokalisasi (Vermeris dan Nicholson 2006).

(Valko et al. 2007).

Fungsi antioksidan adalah menghambat oksidasi molekul lain dengan

menghambat inisiasi reaksi oksidasi oleh radikal bebas (Valko et al. 2007).

Antioksidan dapat diklasifikasikan menurut cara kerjanya, yaitu antioksidan

primer dan antioksidan sekunder. Antioksidan primer menghambat oksidasi

dengan memberikan atom hidrogen atau elektron kepada radikal bebas sehingga

menjadi produk yang lebih stabil. Antioksidan sekunder bekerja dengan berbagai

mekanisme, termasuk mengikat ion metal, mengkonversi hidroperoksida menjadi

nonradikal, menyerap radiasi ultraviolet dan menonaktifkan oksigen tunggal

(Ibrahimzadeh et al. 2010). DPPH merupakan radikal bebas stabil dan

menurunnya aktivitas DPPH dilihat berdasarkan menurunnya absorbansi pada

517nm karena terjadinya reduksi oleh antioksidan yang bereaksi dengan radikal

bebas (Ibrahimzadeh et al. 2010).

Aktivitas antioksidan dadih yang ditambahkan dengan herbal nyata lebih

tinggi dibandingkan dadih tanpa herbal (P<0.05) (Gambar 7). Kandungan herbal

yang kaya akan antioksidan meningkatkan aktivitas antioksidan dadih sapi herbal.

Aktivitas antioksidan tertinggi dicapai oleh M. spicata L (49.16%), diikuti oleh O.

americanum L (33.99%) dan dadih plain (30.03%).

Hal serupa dijumpai pada kefir yang ditambahkan dengan ekstrak herbal.

Aktivitas antioksidan kefir yang ditambahkan dengan ekstrak herbal nyata lebih

tinggi dibandingkan kefir tanpa herbal (Gambar 8). Aktivitas antioksidan tertinggi

27

dicapai oleh kefir M. spicata L (50.02%), diikuti oleh kefir O. americanum L

(37.83%) dan kefir plain (32.41%).

Gambar 7 Persentase (%) penghambatan DPPH ekstrak dadih plain atau dengan

penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Gambar 8 Persentase (%) penghambatan DPPH ekstrak kefir plain atau dengan

penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Pada penelitian ini dadih dan kefir plain memiliki aktivitas antioksidan

walaupun tidak sebesar persentase aktivitas antioksidan dadih dan kefir dengan

penambahan herbal. Antioksidan tersebut dihasilkan oleh protein susu yang

difermentasi oleh mikroba (khamir dan BAL). Hal ini sejalan dengan pernyataan

Hartmann dan Meisel (2007) bahwa susu memiliki peptida antioksidan. Peptida

tersebut kebanyakan berasal dari protein susu (kasein) hasil perombakan oleh

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

plain M. spicata O. americanum

% P

engh

amba

tan

DPP

H

Jenis Dadih

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

plain M. spicata O. americanum

% p

engh

amba

tan

DPP

H

Jenis kefir

30.03±4.37a 34.00±3.24a

49.16±1.21b

50.03±2.22c

32.41±1.72a 37.83±1.56b

28

BAL pada proses fermentasi. Peptida tersebut mencegah oksidasi enzimatik dan

nonenzimatik asam lemak essensial.

Fitokimia fenolik merupakan metabolit sekunder yang disintesis oleh

tanaman untuk melindungi diri dari stres biologi dan lingkungan (Shetty et al.

2006). Penelitian saat ini memperlihatkan bahwa fenolik fitokimia mempunyai

aktivitas antioksidan yang tinggi dan manfaat terapeutik termasuk antidiabetes

dan antihipertensi (Kwon et al. 2006).

Tanaman mempunyai substansi kimia yang bermacam-macam yang biasa

disebut fitokimia. Diantara komponen fitokimia yang terdapat pada tanaman

termasuk flavonoid, tokoferol dan asam askorbat (Vermeris dan Nicholson 2006).

Ekstrak tanaman berkontribusi dalam perlindungan dari deteriorasi radikal bebas

yang menyebabkan perlambatan oksidasi lipid. Hal tersebut membuat susu

fermentasi yang ditambahkan ekstrak herbal mempunyai aktivitas antioksidan

yang lebih tinggi. Yadegarinia et al. (2006) melaporkan bahwa komponen fenolik

M. spicata yang memiliki aktivitas antioksidan adalah monoterpene ketone

(menthone dan isomenthone) dan 1,8 cineole. Pada Ocimum, komponen fitokimia

yang memiliki aktivitas antioksidan adalah eugenol, thymol, carvacrol dan 4-

allylphenol (Lee et al. 2005).

Konsentrasi Peptida OPA

Konsentrasi peptida dadih yang ditambah ekstrak herbal nyata lebih tinggi

dibandingkan dadih tanpa ekstrak herbal (P<0.05) (Gambar 9). Peptida dihasilkan

oleh bakteri asam laktat selama proses fermentasi dengan memecah protein susu

menjadi peptida. Konsentrasi peptida dadih herbal yang lebih tinggi disebabkan

herbal tersebut mempengaruhi aktivitas bakteri dalam menghasilkan peptida dari

protein susu. Konsentrasi peptida tertinggi adalah dadih M. spicata L (0,86 mg/g)

diikuti oleh dadih O. americanum L (0.83 mg/g) dan dadih plain (0.63 mg/g).

Konsentrasi peptida kefir dengan penambahan herbal nyata lebih tinggi

dibandingkan tanpa penambahan herbal (Gambar 10). Konsentrasi peptida

tertinggi adalah kefir O. americanum L (0.72 mg/g) diikuti oleh kefir M. spicata L

(0.69 mg/g) dan kefir plain (0.62 mg/g).

29

Gambar 9 Kandungan peptida OPA (mg/g) ekstrak dadih plain atau dengan

penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Peptida dengan aktivitas biologi yang dilepaskan selama proses

pencernaan atau proses pembuatan makanan dapat berakibat pada regulasi

metabolik dan modulasi. Peptida bioaktif bertindak sebagai bahan makanan

fungsional untuk meningkatkan kesehatan dan mereduksi penyakit. Banyak

penelitian yang melaporkan bahwa peptida dari berbagai macam makanan bersifat

bioaktif, termasuk antihipertensi, antioksidan, antikanker, antimikroba, bekerja

sebagai modulator sistem imun dan efek menurunkan kolesterol (Shahidi dan

Zhong 2008).

Gambar 10 Kandungan peptida OPA (mg/g) ekstrak kefir plain atau dengan

penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

plain M. spicata O. americanum

pept

ida

(mg/

g)

jenis dadih

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

plain M. spicata O. americanum

pept

ida

(mg/

g)

Jenis kefir

0.63±0.04a

0.86±0.04b 0.83±0.07b

0.63±0.04a

0.87±0.04b 0.84±0.07b

30

Fermentasi susu oleh BAL pada tipe dadih dan kefir yang berbeda

menghasilkan perbedaan pada jumlah peptida OPA. Hal ini merefleksikan

meningkatnya proteolisis susu sebagai pengaruh penambahan ekstrak herbal.

Penghambatan Enzim ACE

Uji Angiotensin I-converting enzyme (ACE) dilakukan untuk

mengevaluasi aktivitas penghambatan peptida bioaktif susu fermentasi terhadap

enzim ACE. Protein susu, terutama kasein merupakan sumber utama peptida

bioaktif ini. Peptida bioaktif ini terperangkap pada strukur utama protein susu dan

dapat dilepaskan pada proses pencernaan atau pembuatan makanan. Peptida

bioaktif yang memiliki aktivitas penghambatan enzim ACE ini telah diisolasi pada

berbagai macam produk susu.

Semua dadih dengan penambahan herbal nyata (P<0.05) memperlihatkan

persentase (%) penghambatan ACE yang lebih tinggi dibandingkan dengan dadih

plain (Gambar 11). Persentase penghambatan ACE tertinggi diperlihatkan oleh

dadih M. spicata L (78.50%), diikuti oleh dadih O. americanum L (63.34%) dan

dadih plain (47.06%).

Gambar 11 Persentase penghambatan aktivitas enzim ACE (%) ekstrak dadih

plain atau dengan penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Persentase penghambatan aktivitas enzim ACE kefir herbal berbeda nyata

lebih tinggi dibandingkan kefir sapi plain (P<0.05). Persentase penghambatan

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

plain M. spicata O. americanum

Akt

ivit

as p

engh

amba

tan

ACE

(%)

47.39±9.35a

78.50±6.03b

65.34±11.30ab

31

aktivitas ACE tertinggi diperlihatkan oleh kefir M. spicata (84.3%), diikuti oleh

kefir O. americanum L (63.64%) dan kefir plain (45.53%) (Gambar 12).

Aktivitas anti-ACE dari susu fermentasi plain dan herbal (dadih dan kefir)

berkorelasi dengan peptida OPA dimana meningkatnya konsentrasi OPA pada

susu fermentasi herbal akan meningkatkan aktivitas penghambatan ACE. Hal ini

mengindikasikan bahwa dengan semakin tingginya proteolisis akan meningkatkan

aktivitas penghambatan ACE.

Proteolisis merupakan proses biokimia yang penting yang terjadi selama

fermentasi. BAL kultur starter dan probiotik akan merombak kasein susu selama

fermentasi menjadi peptida bioaktif valyl-prolyl-proline (Val-Pro-Pro) dan

isoleucyl-prolyl-proline (IIe-Pro-Pro). Hal ini sejalan dengan Rhyanen et al.

(2001) yang melaporkan bahwa peptida penghambat ACE (Val-Pro-Pro dan IIe-

Pro-Pro) ditemukan dalam yogurt dan keju yang difermentasi oleh L. casei ssp.

rhamnosus, L. acidophilus dan strain bifidobacteria. Perombakan kasein susu

menjadi tripeptida bioaktif dikatalisis oleh enzim proteinase ekstraseluler BAL.

Enzim proteinase ekstraseluler tersebut spesifik bergantung pada spesies dan

strain BAL, tetapi mempunyai homologi yang mirip. Wakai dan Yamamoto

(2012) melaporkan bahwa enzim ekstraseluler Lactobacillus helveticus yang dapat

merombak kasein menjadi peptida Val-Pro-Pro dan IIe-Pro-Pro mempunyai berat

molekul 45 dan 170 kDa. Enzim ini mempunyai homologi yang tinggi

dibandingkan dengan enzim yang diproduksi oleh Lactobacillus acidophillus.

Susu fermentasi yang mengandung peptida bioaktif valyl-prolyl-proline

(Val-Pro-Pro) dan isoleucyl-prolyl-proline (II-Pro-Pro) memperlihatkan dapat

menurunkan tekanan darah pada hipertensi spontan. Peptida bioaktif susu

fermentasi Val-Pro-Pro dan IIe-Pro-Pro dapat langsung diserap masuk ke sirkulasi

darah dan menghasilkan efek sistemik. Peptida bioaktif diserap via transport

pembawa atau difusi paraseluler. Tripeptida secara aktif ditransportasikan via

pembawa spesifik (PepT1) dan oligopeptida via paraseluler (Shimizu 2004; Faltz

et al. 2008). Matsuda et al. (1996) dalam percobaannya menggunakan

spontaneous hypertensive rats (SHR) dan Winstar-Kyoto (WKY) melaporkan

bahwa setelah administrasi oral susu fermentasi (susu asam Calpis), aktivitas ACE

menurun pada aorta SHR secara nyata. Lebih lanjut, Val-Pro-Pro dan IIe-Pro-Pro

32

terdeteksi dengan HPLC pada ekstrak aorta abdominal. Val-Pro-Pro dan IIe-Pro-

Pro terdeteksi pada aorta SHR, tetapi tidak pada WKY yang diberikan susu

fermentasi. Matsuda menyimpulkan bahwa tidak ada cukup jumlah ACE pada

aorta WKY untuk menangkap Val-Pro-Pro dan IIe-Pro-Pro.

Peptida Val-Pro-Pro dan IIe-Pro-Pro bertindak sebagai penghambat ACE

yang akan mengikat secara kompetitif dan mencegah pemecahan substrat,

furanacrylyl-Phe-Gly-Gly (FAPGG) menjadi produk furanacrylyl-Phe (FAP) dan

Gly-Gly (GG) (FitzGerald et al. 2004). Pada penelitian ini memperlihatkan

meningkatnya peptida bioaktif pada susu fermentasi (dadih dan kefir) akan

menurunkan aktivitas ACE. Penambahan ekstrak herbal (M. spicata L dan

O.americanum L) pada susu memperlihatkan penghambatan aktivitas ACE yang

lebih tinggi dibandingkan susu fermentasi plain. Hal ini berakibat pada

meningkatnya nilai terapeutik susu fermentasi ekstrak herbal dibandingkan

dengan susu fermentasi plain.

Gambar 12 Persentase (%) penghambatan aktivitas enzim ACE ekstrak kefir

plain atau dengan penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Pada ekstrak susu fermentasi yang ditambahkan ekstrak herbal, kandungan

fenol herbal yang ditambahkan pada susu juga menghambat aktivitas ACE. Hal

ini didukung oleh laporan Balasuria dan Rupasinghe (2011) pada penelitiannya

menggunakan ekstrak kulit apel bahwa kandungan fenolik (flavonoid) ekstrak

kulit apel dapat menghambat aktivitas ACE. Hasil penelitiannya memperlihatkan

0

20

40

60

80

100

120

plain M. spicata O. americanum

Akt

ivit

as p

engh

amba

tan

ACE

(%)

45.53±2.06a

84.30±0.50c

63.64±1.29b

33

bahwa flavonoid berpotensi dalam menghambat aktivitas ACE in vitro dan

penghambatannya bervariasi menurut tipe gula yang diserang pada posisi C-3.

Mekanisme dibalik menurunnya tekanan darah oleh anthocyanin

dilaporkan melalui aktivitas antioksidan, preservasi nitrat oksida endhotelium dan

pencegahan oksidasi serum lipid.

Aktivitas penghambatan ACE dari anthochyanins in vitro dapat dijelaskan

oleh kemampuan flavonoid mengikat metal dengan grup hidroksil pada posisi 3,

5, 7 dan 3, 4. Struktur planar molekul anthocyanin juga terindikasi penting dalam

penghambatan metallopeptidase. Pada hewan, tingkat absorpsi dan korespondensi

metabolit dari anthocyanin mempengaruhi penghambatan enzim. (Balasuria dan

Rupasinghe 2011).

Flavonoid adalah kelompok besar metabolit sekunder tanaman dengan

sejumlah keuntungan farmakologi. Dikenalnya flavonoid sebagai biomolekul

efektif telah membuat peneliti untuk menyelidiki potensi flavonoid dan ekstrak

kaya flavonoid sebagai penghambat ACE alami. Hampir semua subkategori dari

flavonoid yang diteliti mempunyai aktivitas penghambat ACE (Balasuria dan

Rupasinghe 2011).

Beberapa penelitian telah difokuskan pada penemuan tipe flavonoid yang

dapat menghambat aktivitas enzim. Anthocyanin memperlihatkan penghambatan

ACE kompetitif. Dhelphinidin-3-O-sambubioside, cyanidin-3-O-sambubisioside

dan fraksi anthocyanin dari spesies Hibiscus adalah salah satu dari yang diteliti

(Ojeda et al. 2010).

Jenis peptida bioaktif penghambat aktivitas ACE pada penelitian ini tidak

diuji. Pengujian selanjutnya menggunakan analisis HPLC dan asam amino

diperlukan untuk mengetahui peptida spesifik pada susu fermentasi ekstrak herbal

yang mempunyai aktivitas penghambat ACE.

Penghambatan Enzim α-Amilase

Enzim α-amilase merupakan salah satu enzim yang berada di saluran

pencernaan. Enzim ini berperan dalam perombakan polisakarida pada makanan

menjadi oligosakarida. Oligosakarida selanjutnya akan dirombak lagi menjadi

monosakarida (glukosa) yang dapat diserap oleh fili usus ke peredaran darah.

34

Pada penderita diabetes tipe 2, peningkatan level gula darah (glukosa) terjadi

sesaat setelah makan (postpandrial). Penghambatan aktivitas enzim α-amilase ini

menjadi salah satu kunci untuk mengurangi insiden postpandrial.

Pada penelitian ini, semua susu fermentasi memperlihatkan penghambatan

aktivitas enzim α-amilase. Persentase penghambatan aktivitas enzim α-amilase

ekstrak dadih dan kefir diperlihatkan pada Gambar 13 dan 14. Ekstrak dadih

herbal nyata lebih tinggi (P<0.05) memperlihatkan penghambatan aktivitas enzim

α-amilase yang lebih tinggi dari dadih plain. Persentase penghambatan aktivitas

enzim α-amilase tertinggi ditunjukkan oleh dadih M. spicata L (31.24%), diikuti

oleh dadih O. americanum L (19.11%) dan dadih plain (17.50%). Ekstrak kefir

herbal juga memperlihatkan penghambatan aktivitas enzim α-amilase yang lebih

tinggi dibandingkan dengan ekstrak kefir plain (P<0.05). Secara berturut-turut

persentase penghambatan aktivitas enzim α-amilase dari yang tertinggi sampai

terendah adalah ekstrak kefir M. spicata L, O. americanum L dan kefir plain

(31.46%, 20.27% dan 18.17%).

Banyak komponen kimia sekunder disintesis oleh tanaman yang beperan

dalam pertahanan tanaman tersebut. Komponen kimia sekunder yang disintesis ini

termasuk penghambat enzim α-amilase pada saluran pencernaan hewan dan

serangga yang menghidrolisis pati (polisakarida). Enzim α-amilase memainkan

peranan yang penting dalam mencerna pati tanaman (Ryan 1990). Pada penelitian

ini ekstrak susu fermentasi mempunyai aktivitas penghambatan enzim yang lebih

tinggi dibandingkan dengan susu fermentasi plain. Hal ini karena komponen

kimia yang terdapat pada herbal yang ditambahkan pada susu fermentasi akan

meningkatkan penghambatan aktivitas enzim α-amilase. Penambahan ekstrak M.

spicata L pada susu memperlihatkan efek penghambatan aktivitas enzim α-

amilase tertinggi dibandingkan dengan O. americanum L dan susu fermentasi

plain. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan ekstrak tanaman tertentu akan

meningkatkan penghambatan aktivitas enzim α-amilase pada susu fermentasi.

35

Gambar 13 Persentase (%) penghambatan aktivitas enzim α-amilase ekstrak dadih

plain atau dengan penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Gambar 14 Persentase (%) penghambatan aktivitas enzim α-amilase ekstrak kefir

plain atau dengan penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Eugenol telah diketahui dapat menurunkan level gula darah, tryglycerida

dan kolesterol dan aktivitas LDH, GPT, GOT dan alkaline phosphatase (enzim

diagnosa klinis) dalam serum darah yang menjelaskan potensi O. sanctum L

sebagai agen antidiabetes, cardioprotective, hypolipidemic dan hepatoprotective

(Prakash dan Gupta 2005).

Pada penelitiannya menggunakan beberapa tanaman tradisional India,

Ponnusamy et al. (2011) menyatakan bahwa mekanisme penghambatan enzim α-

amylase menurunkan hidrolisis pati yang dapat menurunkan kadar gula darah.

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

plain M. spicata O. americanum

Peng

ham

bata

n ak

tivi

tas α

-am

ilase

(%)

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

plain M. spicata O. americanum

Peng

ham

bata

n ak

tivi

tas α

-am

ilase

(%)

17.48±0.57a

31.24±0.88c

19.11±0.40b

18.17±0.59a

31.46±0.44c

20.27±0.46b

36

Analisis fitokimia memperlihatkan bahwa adanya alkaloid, protein, tanin, dan

flavonoid sebagai komponen penghambat enzim α-amilase.

Penghambatan Enzim α-Glukosidase

Pada saluran pencernaan, selain enzim α-amilase, ada juga enzim α-

glukosidase yang berperan dalam merombak pati. Enzim ini berperan dalam

merombak oligosakarida yang terkandung dalam makanan secara langsung atau

pati yang telah dirombak oleh enzim α-amilase menjadi monosakarida agar dapat

diserap oleh pili usus dan beredar dalam saluran peredaran darah (Kawaba et al.

2007). Penghambatan aktivitas enzim tersebut dapat mengurangi efek peningkatan

gula darah pada penderita diabetes tipe 2 postpandrial.

Ekstrak susu fermentasi dengan penambahan herbal nyata (P<0.05) dapat

meningkatkan penghambatan aktivitas enzim α-glukosidase dibandingkan dengan

susu fermentasi tanpa ekstrak herbal (Gambar 15 dan 16). Hasil yang didapatkan

pada ekstrak dadih dan kefir memperlihatkan adanya peningkatan penghambatan

aktivitas enzim α-glukosidase pada kedua produk susu fermentasi tersebut. Secara

berturut-turut ekstrak dadih dan kefir yang mempunyai aktivitas penghambatan

aktivitas enzim α-glukosidase dari tertinggi hingga terendah adalah ekstrak dadih

dan kefir M. spicata L, O. americanum L dan dadih dan kefir plain (15.82%,

11.32%, 9.00%; 18.13%, 12.35%, 9.69%).

Lebih tingginya persentase penghambatan aktivitas enzim α-glukosidase

ekstrak susu fermentasi herbal terjadi karena penambahan ekstrak herbal yang

juga dapat menghambat aktivitas enzim α-glukosidase. Hal ini sejalan dengan

pernyataan Kaushik et al. (2008) bahwa tanaman herbal tertentu dapat menjadi

penghambat enzim α-glukosidase yang efektif. Anurakkun et al. pada

penelitiannya menggunakan tanaman Alstonia scholaris dalam menghambat

aktivitas enzim sukrase dan maltase melaporkan bahwa kandungan flavonoid (3-

O-β-D-xylopyranosil, -β-D-galactopyranoside dan –lyoniresinol 3-O-β-D-

glucopyranoside) yang bertanggung jawab dalam menghambat enzim sukrase dan

maltase. Pada penelitian ini, ekstrak susu fermentasi M. spicata L memperlihatkan

penghambatan aktivitas enzim glukosidase yang paling tinggi. Hal ini dapat

menjadi salah satu solusi dalam manajemen diabetes tipe 2 postpandrial.

37

Gambar 15 Persentase (%) penghambatan aktivitas enzim α-glukosidase ekstrak

dadih plain atau dengan penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

Gambar 16 Persentase (%) penghambatan aktivitas enzim α-glukosidase ekstrak

kefir plain atau dengan penambahan M. spicata L dan O. americanum L.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

plain M. spicata O. americanum

Peng

ham

bata

n ak

tivi

tas α

-glu

kosi

dase

(%

)

0

5

10

15

20

25

plain M. spicata O. americanum

Peng

ham

bata

n ak

tivi

tas α

-Glu

kosi

dase

(%

)9.00±0.49a

15.82±0.38c

11.32±0.12b

12.35±0.26b

18.13±0.50c

9.69±0.71a