PROBIOTIK DAN PREBIOTIK

1. PENDAHULUAN

1.1. Tinjauan Pustaka
Istilah pangan fungsional pertama kali diperkenankan di Jepang sekitar pertengahan tahun 1980 an dan mengacu pada pangan yang diproses dengan memiliki komposisi khusus yang mendukung fungsional sebagai tambahan terhadap gizi. Umumnya pangan fungsional dianggap sebagai bagian pangan yang memiliki fungsi diet, dan memiliki komponen biologi aktif yang berguna untuk meningkatkan kesehatan atau mengurangi resiko penyakit. Pangan fungsional termasuk dalam konsep pangan yang tidak hanya penting bagi kehidupan tetapi juga sebagai sumber mental dan fisik, mendukung pencegahan dan mengurangi faktor resiko sakit untuk beberapa penyakit atau penambahan terhadap fungsi fisiologis tertentu. Produk susu merupakan produk pangan fungsional yang paling besar (Toma & Pokrotnieks, 2006).

Pangan fungsional dan nutraceuticals mempunyai keterkaitan antara satu dengan yang lainnya. Tetapi keduanya juga memiliki perbedaan walaupun tidak tergambar dengan jelas perbedaan tersebut. Umumnya pangan fungsional digambarkan sebagai produk yang serupa dengan makanan tradisional yang dikonsumsi untuk diet, seperti makanan ringan yang bergizi atau minuman berenergi. Sedangkan nutraceuticals digambarkan sebagai produk yang dijual dalam bentuk suplemen seperti pil atau bubuk dan sering juga diberitahukan aturan penggunaanya. Pangan atau bagian pangan memiliki keuntungan sebagai obat, untuk kesehatan, yang meliputi pencegahan dan perawatan terhadap penyakit. Dengan adanya aplikasi penambahan probiotik dan prebiotik dalam produk pangan maka produk ini dapat disebut sebagai pangan fungsional (Ilsakka, 2003).

Pangan fungsional meliputi pangan konvensional yang berisi unsur bioaktif (seperti serat pangan), pangan yang diperkaya dengan unsur bioaktif (seperti probiotik dan antioksidan), dan komposisi pangan yang disintesa dikenal dengan pangan tradisional (seperti prebiotik). Diantara komponen fungsional probiotik dan prebiotik, serat larut, asam lemak omega-3 polyunsaturated, konjugasi asam linoleat, antioksidan pada tanaman, vitamin dan mineral, beberapa protein, peptida, dan asam amino, seperti phospholipid sering disebut dengan pangan fungsional (Grajek et al., 2005).

Kemudian dengan adanya motivasi dari rasa keingintahuan tentang pengkulturan, karakteristik dan pemahaman mengenai mekanisme patogenitas dari organisme ini. Beberapa negara melakukan penelitian mikroorganisme yang pada puncaknya menemukan terapi antimikrobia, vaksin dan imunisasi. Banyak mikroorganisme yang dipertimbangkan sebagai probiotik yang digunakan untuk memelihara produk pangan tradisional dengan cara fermentasi, dan keberadaan makanan ini bermacam-macam angka mikroorganisme yang digunakannya, bersamaan dengan hasil akhir dari fermentasi produk dan metabolisme lainnya (Toole & Cooney, 2008).

Probiotik secara umum didefinisikan sebagai tempat makanan suplemen yang memberikan manfaat bagi induk hewan yang meningkatkan hubungan keseimbangan mikrobia dalam usus. Bakteri probiotik dapat mempengaruhi sistem kekebalan tubuh melalui beberapa mekanisme molekular. Populasi bakteri pada saluran gastrointestinal manusia yang mendasari ekosistem yang sangat kompleks. Kebanyakan dari organisme ini yang memberi keuntungan (contohnya Bifidobacterium dan Lactobacillus), tetapi ada juga beberapa yang berbahaya (contohnya Salmonella spesies, Helicobacter pylori, Clostridium perfringes). Prebiotik merupakan komposisi pangan yang tidak dapat dicerna. Ini meliputi inulin, fructo-oligosakarida (FOS), galactooligosakarida, dan laktosa. FOS secara alami terjadi pada karbohidrat yang tidak dapat dicerna oleh manusia. FOS ini juga mendukung pertumbuhan bakteri Bifidobacteria. Secara umum proses pencernaan prebiotik memiliki karakteristik dengan adanya perubahan dari kepadatan populasi mikrobia (Çaglar et al., 2005).

Probiotik merupakan suatu produk yang berisi turunan utama dari mikroorganisme dengan angka yang cukup sehingga mempunyai kemampuan untuk mengubah angka dari pertumbuhan (formasi dari koloni) di dalam induknya yang menyebabkan saluran utamanya menjadi higenis. Sedangkan prebiotik merupakan karbohidrat yang tidak mudah dicerna, banyak dari karbohidrat ini memiliki rantai pendek dari monosakarida yang disebut oligosakarida. Meskipun beberapa oligosakarida dapat menambah keuntungan dari pertumbuhan organisme dalam usus dan berperan sebagai tempat persaingan bagi bakteri patogen. Prebiotik oligosakarida adalah fruktooligosakarida (FOS) dan mannanoligosakarida (MOS). FOS dapat ditemukan secara alami pada sereal jagung dan bawang. MOS diperoleh dari dinding sel yeast (Saccharomyces cerevisiae) dan yang digunakan sebagai bagian dari kontribusi makanan yang mempunyai kemampuan untuk memperbaiki dalam pencernaan yang mengarah pada pemilihan (merangsang 1 atau sedikit jumlah organisme yang bermanfaat bagi tumbuhan) (Kassie et al., 2008). Fruktooligosakarida adalah rantai pendek-medium-panjang dari D fruktan. Rantai pendek dikenal sebagai oligofruktosa dan rantai medium-panjang dikenal sebagai inulin (Wahlqvist, 2002).

Makanan probiotik adalah makanan yang berisi kultur mikroorganisme baik sebagai hasil dari fermentasi atau yang secara sengaja ditambahkan dengan tujuan untuk memberikan keuntungan bagi inangnya seiring dengan meningkatnya keseimbangan mikrobia intestinal. Probiotik berasal dari kultur bakteri yang bermanfaat bagi kesehatan usus, bakteri ini juga dapat mencegah bakteri berbahaya penyebab penyakit. Sedangkan prebiotik merupakan komponen yang tidak dapat dicerna yang memberi keuntungan bagi inangnya sehingga dapat mendorong rangsangan untuk pertumbuhan dan atau aktivitas dari satu atau jumlah koloni bakteri terbatas yang dapat meningkatkan kesehatan bagi inangnya. Dengan kata lain prebiotik sebagai nutrien bagi bakteri yang meliputi karbohidrat dan serat pangan (seperti laktosa dalam laktosa intoleran) yang melindungi penyerapan dalam usus halus, mencapai usus besar ketika sebagian besar bakteri berkembang (Wahlqvist, 2002 ; Schrezenmeir & Vrese, 2001).

Probiotik secara sederhana digambarkan oleh mikrobia yang memberikan keuntungan kesehatan bagi inangnya melalui efeknya dalam saluran intestinal. Definisi ini pada awalnya digunakan pada pemberian pangan produk hewan. Pada gizi manusia didefinisikan sebagai tempat mikrobia dalam komposisi pangan dengan memberi efek kesehatan. Prebiotik didefinisikan sebagai komponen pangan yang tidak dapat dicerna yang berhubungan dengan keuntungan inangnya yang mendorong ke arah pertumbuhan dan atau aktivitas dari satu atau dalam jumlah terbatas dari bakteri dalam kolon. Modifikasi oleh komposisi prebiotik dari koloni mikroflora yang mengarah pada awal dominasi dari beberapa bakteri yang berperan untuk kesehatan (Roberfroid, 2000).

1.2. Tujuan Penulisan
Untuk mengetahui peranan dari probiotik dan prebiotik. Dan untuk mengetahui sumber-sumber yang berasal dari probiotik dan prebiotik.

2. SUMBER PROBIOTIK DAN PREBIOTIK

Dalam pembuatan kultur maka formulasinya direkomendasikan pada produk sebesar 106 bakteri probiotik per gram atau mililiter dari produk susu, tetapi melalui perhitungan terjadinya pada tiap tingkatan terutama pada akhir dari umur simpan. Probiotik dapat digambarkan dalam hal “probiotik kesehatan” (persiapan mikrobial) dan “probiotik lain” (pangan fungsional), probiotik disiapkan dalam bentuk produk dalam satu dari empat tahapan dasar yaitu:
- Seperti penambahan konsentrat kultur untuk makanan dan minuman (seperti jus buah).
- Permulaan inokulasi serat probiotik.
- Permulaan inokulasi susu-dasar pangan (produk susu seperti susu, minuman bersusu, yoghurt, minuman yoghurt, keju, kefir, biodrink).
- Konsentrat dan sel yang dikemas secara kering seperti suplemen diet (bukan produk susu, seperti serbuk, kapsul, dan tablet gelatin).
(Çaglar et al., 2005).

Lactobacilli adalah bakteri probiotik yang paling umum berhubungan dengan saluran gastrointestinal manusia, oleh karena itu bakteri ini memegang peran penting dalam eko psikologi dari micro biota secara oral. Berbagai spesies lactobacilli(L.paracasei, L. gasseri, dan L.fermentum yang secara luas ditemukan, L.plantarum, L. crispatus dan diisolasi L. rhamnosus).

Konsentrasi minimum dari bakteri probiotik sehingga memiliki efek yang efektif pada saat dikonsumsi adalah meminum 100 gr/hari bio yogurt yang berisi 106 CFU ml-1 tetapi ada yang merekomendasikan 108 CFU/gr untuk menganti kekurangan dari penurunan yang lewat melalui usus. Yogurt adalah contoh klasik dari pangan fungsional dengan probiotik yang disebut dengan bio yogurt, yang berisi sel bakteri hidup. Peraturan dari yogurt yang butuhkan berisi 2 x 106 bakteri hidup dalam 1 ml minuman dalam satu periode penyimpanan. Dalam sehari dosis mikroorganisme yang diperlukan sekitar 1 x 109 sel. Pada minuman fermentasi bakterinya berkisar 108-109 ml-1 dan terjadi pengurangan selama penyimpanan. Selain bentuk yogurt bakteri probiotik juga dapat diperoleh dalam bentuk kapsul atau tablet yang ditambahkan dalam makanan, yang berisi kultur bakteri. Probiotik juga tersedia saat persiapan pharmacopoeia seperti Linex 1,2 x 107, Mutaflor 2,5 x 109, Lactoseven 1 x 109, Jogurt kapsul 2 x 109 yang berisi sel bakteri pendinginan kering per tempatnya.

Ada beberapa urutan dalam menggolongkan komponen prebiotik, yaitu
- Prebiotik harus tidak dapat dihidrolisa maupun diserap dalam bagian saluran gastrointestinal.
- Substrat untuk aktivitas atau pertumbuhan dari satu atau jumlah yang terbatas dari koloni bakteri yang menguntungkan.
- Mampu mengubah koloni mikroflora kearah komposisi yang sehat.
- Berpengaruh pada luminal atau sistem yang menguntungkan yang memiliki efek kesehatan bagi inangnya (Wahlqvist, 2002.

Karakteristik utama dari prebiotik adalah tahan terhadap enzim pencernaan dalam usus manusia tetapi difermentasi oleh koloni mikroflora, dan bifidogenik dan efek dari pH rendah. Dengan efek ini prebiotik dapat menghalangi bakteri yang berpotensi sebagai patogen, terutama Clostridium dan untuk mencegah diare. Simbiotik dari kombinasi inulin ditambah oligofruktosa dengan L. plantarum ditambah B. bifidum dapat meningkatkan pertumbuhan dari bifidobacteria tetapi dihalangi oleh kemampuan bakteri patogen manusia dari Campylobacter jejuni, E. coli, dan Salmonella enteritidis secara invitro daripada pengujian karbohidrat lainnya. Dengan cara yang sama maka kombinasi trans-galactooligosaccharides ditambah dengan bifidobacteria akan melindungi tikus dari infeksi penyebab kematian dengan Salmonella enterica seroval typhimurium. Sedangkan pada probiotik terdiri dari kemampuan L.paracasei dan oligosakarida meningkatkan jumlah Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp, total anaerob dan aerob (Vrese & Marteau, 2007).

Sumber pangan prebiotik meliputi bawang, bawang putih, pisang, asparagus, bawang bombai, dan Jerusalem artichokes. Sedangkan probiotik adalah produk susu fermentasi, kefir, yoghurt yang ditambah probiotik, produk kedelai fermentasi, tempe, suplemen, Bio-K+ (Pat, 2009).

3. PERAN DARI PROBIOTIK DAN PREBIOTIK

Sejumlah keuntungan yang diberikan dari penggunaan bakteri probiotik, antara lain yaitu:
- Meningkatkan kekebalan tubuh terhadap serangan penyakit yang mudah menular.
- Mengurangi laktosa intoleran.
- Pencegahan penyakit usus, diare, radang lambung, infeksi vaginal dan urogenital.
- Mengurangi tekanan darah dan mengatur hipertensi, konsentrasi serum kolestrol.
- Mengurangi alergi, infeksi pernapasan.
- Memberi ketahanan untuk kemoterapi kanker dan mengurangi kerusakan kanker kolon.
- Menghalangi bakteri yang secara langsung ataupun tidak langsung mengkonversi pro karsinogen penyebab kanker.
- Mengubah motilitas koloni dan dan waktu perpindahannya.
(Çaglar et al., 2005 ; Wahlqvist, 2002 ; Schrezenmeir & Vrese, 2001).

Probiotik diduga dapat mencegah dan mengendalikan diare, mengurangi efek dari laktosa intoleran, menurunkan kolestrol, mencegah dan mengendalikan thrush (infeksi vagina) dan mencegah penyakit kanker usus, seperti merangsang sistem kekebalan (Wahlqvist, 2002). Keuntungan utama dari prebiotik adalah dapat mengurangi bakteri yang mempunyai potensi berbahaya pada usus. Ini dapat mengurangi resiko kondisi seperti diare dan rasa tidak enak badan yang berhubungan dengan usus. Kedua dapat meningkatkan motilitas dari usus dan menurunkan perpindahan waktu perbaikan kualitas stool dan pengaturan usus agar tampak sehat dengan meningkatkan massa stool. Perbaikan ini dapat memelihara kesehatan fungsi intestinal dan mengurangi kemungkinan konstipasi (Çaglar et al., 2005).

Mekanisme dan keberhasilan efek dari probiotik tergantung pada interaksi dengan mikroflora khususnya sel immunocompetent dari mukosa intestinal. Usus (atau yang berkaitan dengan sistem lymphoid, GALT) merupakan yang paling banyak secara iminologi organ dalam tubuh, dan kematangan dan pengembangan optimal dari sistem kekebalan setelah lahir yang tergantung pada pengembangan dan komposisi dari mikroflora dan demikian sebaliknya. Banyak kemampuan dari mikroorganisme probiotik yang mampu menghalangi pertumbuhan dan aktivitas yang berhubungan dengan lekatan untuk sel intestinal dari bakteri entereropathogenic (Salmonella, Shigella, enterotoxigenic E.coli atau Vibrio cholerae) yang mengatur mikroflora yang berhubungan dengan usus dan mempunyai imunostimulasi atau bersifat sebagai pengatur (Vrese & Marteau, 2007).

Konsumsi yang teratur dari probiotik (produk susu, seperti yoghurt) dapat menurunkan angka dari air ludah Streptococcus mutans dan lactobacilli, bagaimanapun juga tidak memiliki residu aktivitas antibakteri setelah semua aktivitas antibakteri tersebut habis. Pada susu dan keju yang mengandung probiotik dapat mengurangi rasa sakit gigi (Çaglar et al., 2005).

Pada percobaan dengan hewan uji dan manusia perhitungan bakteri dalam tumpukan sampel dan dalam sampel dari usus kecil yang diambil dari pasien ileostomized, yang telah diubah oleh probiotik. Metode ini juga memiliki kelemahan dan secara tidak langsung menggambarkan situasi riil dalam gastrointestinal dan mikrofloranya. Interaksi antara mikroorganisme probiotik dan GALT atau rangsangan sel mukosa dan memberi isyarat kecil pada masing-masing interaksi seperti halnya mekanisme imunomodulasi dan efek anti inflammatory probiotik yang secara penuh dipahami dengan menggunakan teknik modern seperti molekular biologi yang dapat mendorong pengetahuan tentang probiotik, sistem kekebalan, dan kesehatan (Vrese & Marteau, 2007).

Peran dari prebiotik untuk kesehatan manusia adalah
- Memperbaiki lemak dalam saluran gastrointestinal.
Karena β-konfigurasi dari C-2 anomeric dalam monomer fruktosa mereka, inulin tipe fruktan tahan untuk dicerna pada bagian atas dari saluran gastrointestinal.
- Memperbaiki efek pada penyerapan mineral.
Karbohidrat yang tak dapat larut (serat pangan) yang sebagian kecil melemahkan penyerapan usus halus dari mineral karena serat dapat mengikat atau melakukan aksi pemisahan. Bagaimanapun juga mineral ini mengikat atau memisahkan dan sebagai konsekuensinya tidak dapat diserap dalam usus halus yang mencapai kolon, pada saat serat dilepaskan dari matriks karbohidrat dan kemudian baru diserap oleh usus. Lebih dari itu pada konsentrasi tinggi dari rantai pendek asam karbosilik yang dihasilkan dari fermentasi koloni dari fasilitas karbohidrat yang tidak dapat dicerna dengan penyerapan koloni dari mineral, partikuler Ca+2 dan Mg+2. Dalam penambahan secara terpisah dari pengikatan atau pemisahan dari mineral, beberapa karbohidrat yang tidak dicerna (seperti inulin tipe fruktan) dapat meningkatkan penyerapan mineral dan keseimbangan karena dari suatu efek permulaan perpindahan air ke usus besar, ini dapat meningkatkan volume cairan yang dapat menyebabkan terpecahnya mineral.
- Memperbaiki efek pada metabolisme dari lipids.
Efek inulin tipe fruktan pada triglyceridemia telah dipelajari pada hewan dan manusia. Dalam tikus dapat menurunkan serum triglyceridemia (dalam pemberian pangan dan pada status berpuasa). Ada kemungkinan efek dari inulin tipe fruktan pada modulasi metabolisme triacylglycerol, yaitu pertama modifikasi konsentrasi hormon insulin atau glukosa, sebab modulasi diet dari lipogenesis adalah berhubungan dengan perubahan psikologi. Kedua yaitu produksi rantai pendek asam karbon pada usus besar, dengan hasil yang meningkat dua kali lipat lebih dalam portal konsentrasi dari kedua asam asetat dan propionat dalam oligofruktosa. Lebih dari itu propionat dapat menghalangi sintesis asam lemak, sedangkan asetat merupakan substrat lipogenik.
(Roberfroid, 2000).

4. KESIMPULAN

- Pangan fungsional pertama kali diperkenankan di Jepang pertengahan tahun 1980.
- Pangan fungsional dan nutraceuticals saling terkait satu dengan yang lainnya.
- Pangan fungsional meliputi pangan konvensional yang secara berisi unsur bioaktif.
- Probiotik berasal dari kultur bakteri yang bermanfaat bagi kesehatan usus.
- Prebiotik oligosakarida adalah fruktooligosakarida (FOS) dan mannanoligosakarida (MOS).
- Sumber pangan prebiotik meliputi bawang, bawang putih, pisang, asparagus, bawang bombai, dan Jerusalem artichokes.
- Sumber pangan probiotik adalah produk susu fermentasi, kefir, yoghurt yang ditambah probiotik, produk kedelai fermentasi, tempe, suplemen, Bio-K+.
- Konsumsi probiotik dan prebiotik dapat meningkatkan kesehatan manusia terutama yang berhubungan dengan gastrointestinal.

5. DAFTAR PUSTAKA

Çaglar, E., Kargul. B., & Tanboga. I. (2005). Bacteriotherapy and Probiotics Role on Oral Health. Review Article Blackwell Munksgaard, 11. Pp. 131-136.

Grajek, W., Olejnik. A., & Sip. A. (2005). Probiotics, Prebiotics and antioksidants as Functional Foods. Acta Biochimica Polonica. Vol. 52. No. 3. Pp. 665-671.

Ilsakka, K. (2003). Nutraceuticals and Functional Food Demand for Ingredients. www.biorefining.com.

Kassie, G. A. M. A., Jumaa. Y. M. F. A., & Jameel. Y. J. (2008). Effect of Probiotic (Aspergillus niger) and Prebiotic (Taraxacum officinale) on Blood Picture and Biochemical Properties of Broiler Chicks. Journal Internasional of Poultry Science, 7 (12). Pp. 1182-1184.

Pat. (2009). Prebiotics and Probiotics. http://www.aboutkidshealth.ca/News/Learning Education.aspx.

Roberfroid, M. B. (2000). Prebiotics and Probiotics : Are They Functional Food?1-3. The American Journal of Clinical Nutrition 71. Pp. 1682S-1687S.

Schrezenmeir, J., & Vrese. M. D. (2001). Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics-Approaching a Definition1-3. The American Journal Clinical Nutrition 73. Pp. 361S-364S.

Toma, M. M., & Pokrotnieks. J. (2006). Probiotics as Functional Food : Microbiological and Medical Aspects. Acta Universitatis Latviensis, vol. 710, Biology. Pp. 117-129.

Toole, P. W. O., & Cooney. J. C. (2008). Probiotics Bacteria Influence The Composition and Function of The Intestinal Microbiota. Review Article. Ireland.

Vrese, M. D., & Marteau. P. R. (2007). Probiotics and Prebiotics : Effects on Diarrhea. The Journal of Nutrition 0022-3166/70. Pp. 803S-811S.

Wahlqvist, M. (2002). Prebiotics and Probiotics. http://www.healthyeatingclub.org.