Kontribusi Prebiotik pada formula untuk pemeliharaan ekosistem normal usus

Kontribusi Prebiotik pada formula untuk

pemeliharaan ekosistem mikrobiota normal pada usus


PENDAHULUAN

Mikroflora normal pada usus manusia adalah suatu mikroekosistem yang sangat komplek, yang untuk mempertahankan homeostasis kolonisasinya diperlukan adanya nutrien yang masuk kedalam usus, mikrobiota usus adalah sangat penting untuk host (pejamu) dalam arti fungsi metabolik dan ketahanan terhadap infeksi bakteri terutama gastroenteritis, (Dai D, 1999), kadar lemak darah, sifat anti tumor, toleransi laktosa, imunitas usus (Collins, 1999). Diet dan lingkungan akan mempengaruhi proses kolonisasi. Pada manusia (bayi) kolonisasi bakteri segera setelah lahir, pada bayi yang mendapat asi kolonisasi bakteri dominan oleh bifidobacteria dari pada oleh bakteri yang membahayakan, sedangkan pada bayi yang minum susu formula kolonisasi didominasi oleh bakteri coliform, enterococci dan bacteroides (Collins, 1999;  Dai D, 1999). Kolonisasi adalah proses yang bertahap (gradual) yang ditentukan oleh banyak faktor antara lain, komposisi mikroflora usus ibu, lingkungan dan mungkin juga aspek genetik, derajat kebersihan, cara persalinan, pemakaian antibiotika dan perawatan inkubator terutama bayi prematur, proses kolonisasi bakteri bifidobacterium akan terlambat dan akan terjadi kolonisasi oleh kuman yang patogen yang mudah overgrowth (tumbuh lampau) dan kemungkinan besar akan terjadi translokasi (Kirjavainen, 1999). Pada bayi yang minum asi, mikrobiota usus didominasi oleh bifidobacterium dan lactobacillus bifidus (probiotik) oleh karena asi mengandung probiotik dan prebiotik (oligosaccharida) yang merupakan faktor pertumbuhan untuk probiotik, bayi yang telah disapih lama kelamaan kolonisasi probiotik berkurang dan bayi yang minum susu formula saja masukan probiotik dapat dikatakan tidak ada sehingga mikroekosistem menjadi tidak normal. Sebenarnya kolonisasi oleh probiotik untuk membentuk mikroekosistem yang normal dapat dimanipulasi melalui pengaturan diet yang mengandung prebiotik, probiotik atau kombinasi keduanya (sinbiotik atau eubiotik) yang dalam hal ini merujuk pada komponen yang terdapat pada asi. Membicarakan prebiotik tak dapat dipisahkan dengan probiotik oleh karena target prebiotik adalah memacu pertumbuhan yang selektif dari bakteri probiotik (Roberfroid, 2000).

Batasan

Probiotik : terdapat banyak macam definisi yang yang dibuat, tetapi yang banyak dipakai, berlaku secara saintifik dikemukakan oleh Fullerdan Gibson yaitu bakteri hidup yang diberikan sebagai suplemen makanan yang mempunyai pengaruh menguntungkan  pada kesehatan baik pada manusia dan binatang, dengan memperbaiki keseimbangan mikroflora intestinal (Fuller, 1991; Gibson, 1995; Gibson, 2000). Mikroflora yang digolongkan sebagai probiotik adalah yang memproduksi lactic acid terutama misalnya Lactobacilli dan Bifidobacteria walaupun jenis yang lain juga ada.

Pertemuan ilmiah Gizi Jatim Garden Palace 13/1/2000

Probiotik yang efektif harus memenuhi beberapa kriteria :

1) memberikan efek yang menguntungkan pada host, 2) tidak patogenik dan tidak toksik, 3) mengandung sejumlah besar sel hidup, 4) mampu bertahan dan melakukan kegiatan metabolisme dalam usus, 5) tetap hidup selama dalam penyimpanan dan waktu digunakan, 6) mempunyai sifat sensori yang baik, 7) diisolasi dari host (Fuller, 1991).

Efek kesehatan yang menguntungkan dari probiotik adalah :

1) memperbaiki keluhan malabsorsi laktosa, 2) meningkatkan ketahanan alami terhadap infeksi di usus, 3) supresi kanker, 4) mengurangi kadar kholesterol darah, 5) memperbaiki pencernaan (Fuller, 1991), 6) stimulasi imunitas gastrointestinal (McCracken, 1999; McFarlane, 1999).

Prebiotik, adalah nondigestible food ingredient yang mempunyai pengaruh baik terhadap host dengan memicu aktivitas, pertumbuhan yang selektif, atau keduanya terhadap satu jenis atau lebih bakteri penghuni kolon (Salminen, 1998; Gibson, 2000; Roberfroid, 2000). Prebiotik pada umumnya adalah karbohidrat yang tidak dicerna dan tidak diserap biasanya dalam bentuk oligosaccharide (oligofructose) dan dietary fiber (inulin) (Reddy, 1998; Grizard, 1999; Reddy, 1999).

Food ingredient yang diklasifikasikan sebagai prebiotik harus:

1) tidak dihidrolisa dan tidak diserap dibagian atas traktus gastrointestinal sehingga dapat mencapai kolon tanpa mengalami perubahan struktur dan tidak diekskresikan dalam tinja (Grizard, 1999), 2) substrat yang selektif untuk satu atau sejumlah mikroflora komensal yang menguntungkan dalam kolon, jadi memicu pertumbuhan bakteria yang aktif melakukan metabolisme, 3) mampu merubah mikroflora kolon menjadi komposisi yang menguntungkan kesehatan (Collin, 1999; McFarlane, 1999; Roberfroid, 2000). Supaya lebih efektif kerja prebiotik fermentasi selektif adalah hal yang sangat esensial (Gibson, 1998).

Bifidobacteria adalah target yang baik untuk prebiotik.

Sinbiotik (Eubiotik), kemungkinan yang lain untuk managemen mikroflora adalah menggunakan sinbiotik yaitu kombinasi probiotik dan prebiotik. Penambahan mikroorganisme hidup (probiotik) dan substrat (prebiotik) untuk pertumbuhan bakteri misalnya fructooligosaccharide (FOS) dengan bifidobacterium atau lactitol dengan lactobacillus. Keuntungan dari kombinasi ini adalah meningkatkan daya tahan hidup bakteri probiotik oleh karena substrat yang spesifik telah tersedia untuk fermentasi sehingga tubuh mendapat manfaat yang lebih sempurna dari kombinasi ini (Collin, 1999)

Mikrobiota usus

Bakteri bakteri nonpatogen (probiotik) yang berdomisili di usus terutama usus besar dan mengadakan kolonisasi yang membentuk mikroekosistem yang bermanfaat untuk kesehatan pejamu dalam aspek ketahanan terhadap infeksi, aspek metabolik, dan aspek imunologis. Mikrobiota yang paling banyak ditemukan adalah :

Lactobacilli : L. acidophylus, L. casei, L. delbruckii subsp. Bulgaricus, L.   reuter, L. brevis, L. celobiosus, L. curvatus, L. fermentum, L. plantarum.

Gram-positive cocci : Lactococcus lactis subsp. Cremoris, Streptococcus Salvarius subsp. Thermophylus, Enterococcus faecium, S.diaacetylactis, S. intermedius.

Bifidobacteria : B.bifidum, B. adolescentis, B. animalis, B. infantis, B. longum, B.thermophylum (Collin, 1999; McFarlane, 1999).

Usus besar manusia mengandung mikrobiota, suatu komponen yang komplek dan mempunyain kegiatan metabolisme yang ber macam macam. Fungsi utamanya adalah menampung energi dari karbohidrat yang tak tercerna di usus bagian atas, hal ini dapat dimungkinkan oleh karena kemampuan fermentasi dan absorpsi produknya antara lain short chain fatty acid (SCFA), yang mewakili 40-50% energi dari karbohidrat, SCFA, acetat, propionat, butyrat, bahan ini dimetalisir oleh epitel kolon (butyrat), liver (propionat), dan otot (acetat). Mikrobiota juga mempunyai peranan dalm sintesis vitamin B dan vitamin K, dan metabolisme bile acids, sterol dan xenobiotic. Mikrobiota dalam usus sangat responsif terhadap diet karbohitrat yang fermentable, misalnya non starch polysaccharide, resistent starch dan oligosaccharide. Adanya bahan tersebut bakteri akan tumbuh subur dan dapat mensintesis sebanyak 15 gram biomass yang diekskresikan lewat tinja yang mengandung 1 gram bacterial –N (Cumming, 1997).

Komposisi mikrobiota probiotik dalam traktus gastrointestinal dipengaruhi oleh banyak faktor baik ekternal maupun internal. Yang termasuk faktor eksternal adalah jumlah bakteri yang masuk, kebiasaan makan dan minum, komposisi mikrobiota pada ibu, terapi obat-abatan, faktor diet tampaknya mempunyai pengaruh yang kuat, diet yang banyak mengandung oligosaccharide mempengaruhi komposisi spesies dan strain bakteri. Oligosaccharide yang ditambahkan pada formula bayi dapat menurunkan PH usus besar dan dapat meningkatkan populasi bifidobacteria di usus besar sehingga banyak ditemukan di tinja (Gibson, 1998). Terapi antibiotika mempengaruhi suksesi mikrobiota melalui beberapa cara, antibiotika mempunyai efek spesifik terhadap individual komponen dari pada supresi secara umum terhadap mikrobiota, profil mikrobiota setelah mendapat terapi antibiotika menetap walaupun terapi telah dihentikan (Mackie, 1999).

Sumber prebiotik

Prebiotik yang didefinisikan sebagai nondigestible dan nonabsorbable carbohydrat yang mempunyai fungsi regulasi terhadap mikroekosistem mikrobiota probiotik dalam usus sehingga dapat memberikan efek kesehatan pada manusia dan binatang dapat diperoleh dari, 1) asi dalam bentuk human milk oligosaccharide yang hanya <5% dicerna di usus (Gnoth, 2000), 2) secara alami karbohidrat yang mengandung fructooligosaccharides terdapat dalam berbagai sayur dan buah misalnya onion, asparagus, chicory (mengandung inulin), pisang, dan artichoke (Gibson, 1998)

Sintesis prebiotik

Untuk memperoleh oligosaccharides yang akan dipakai sebagai bahan prebiotik dapat dilakukan melalui, 1) ekstraksi langsung polysaccharide alami dari tumbuhan, 2) hidrolisis polysaccharides alami, 3) sintesis ensimatik dengan menggunakan hydrolases dan atau glycocyl transferases, kedua ensim tersebut mengkatalisa reaksi transglikosilasi sehingga terjadi oligosaccharides sintetik dari mono dan disaccharides.

Saat ini di Eropa, inulin type fructan yang dicirikan mengandung ikatan fructosyl unit pada beta-2,1 sukrosa juga dipakai sebagai bahan prebiotik (Grizard, 1999).

Jenis prebiotik

FOS (Fructooligosaccharides), Inulin, GOS (Galactooligosaccharides), Lactulose, Lactitol (Collin, 1999; McFarlane, 1999). Bahan bahan tersebut paling sering dipakai sebagai prebiotik, disamping itu terdapat pula bahan lain yang memenuhi kriteria prebiotik misalnya, xylose, soya, dan mannose (Gibson, 1998).

Syarat prebiotik

Bahan yang dipakai sebagai prebiotik harus memenuhi syarat sebagai berikut, 1) tidak dihidrolisa dan tidak diserap dibagian atas traktus gastrointestinal, 2) substrat yang selektif untuk satu atau sejumlah mikroflora komensal yang menguntungkan dalam kolon, jadi memicu pertumbuhan bakteria yang aktif melakukan metabolisme, 3) mampu merubah mikroflora kolon menjadi komposisi yang menguntungkan kesehatan (Collin, 1999; McFarlane, 1999; Roberfroid, 2000).

Mekanisme kerja prebiotik, interaksi dengan probiotik

Mikrobiota pada kolon manusia dapat memberikan manfaat kesehatan pada host atau potensial patogen. Saat ini banyak dilakukan penelitian untuk memanipulasi komposisi mikrobiota kolon dalam upaya memperoleh aspek potensial yang menguntungkan untuk host. Pendekatan melalui prebiotik, suatu komponen yang tidak hidup dari makanan (non-viable food components) yang secara spesifik difermentasi di kolon oleh bakteri probiotik misalnya Lactobacilli, Bifidobakteria. Sebenarnya setiap food ingredient yang masuk kedalam usus besar adalah kandidat prebiotik, namun demikian untuk efektivitas, selektivitas fermentasi adalah sangat esensial. Bahan yang mendapat banyak diperhatikan dan sukses dipakai adalah non digestible oligosaccharide yang termasuk dalam klsifikasi tersebut adalah fructosa, xylosa, soya, galactosa, glukosa, dan mannosa. Oligosakharide yang mengandung fruktosa yang terdapat dalam alam misalnya onion, asparagus pisang, chicori, memenuhi kriteria sebagai prebiotik (Gibson, 1998). Data penelitian menunjukan bahwa fructooligosaccharide (FOS) yang secara spesifik difermentasi oleh bifidobacteria. Mengkomsumsi bahan prebiotik secara signifikan dapat  memodulasi komposisi  mikrobiota kolon  yang menyebabkan bifidobakteria lebih dominan didalam kolon dan banyak ditemukan didalam tinja (Gibson, 1995). Pemberian FOS sebanyak 4 gram / hari dapat bertindak sebagai prebiotik. Untuk pembenaran konsep tersebut memerlukan penilaian bahwa prebiotik memperbaiki komposisi dan aktivitas  mikrobiota usus, dengan metodologi molekuler menilai lebih akurat identitas prebiotik dan mengembangkan bacterial probing strategy, dapat diberikan dalam bentuk bahan asli atau dalam makanan yang telah diproses, memberikan manfaat pada kesehatan (Gibson, 1998)

Manfaat penggunaan prebiotik

Mencermati manfaat penggunaan prebiotik tidak terlepas dari peranan prebiotik untuk meregulasi dan memodulasi mikroekosistem populasi bakteri probiotik. Prebiotik dalam usus terutama usus besar yang difermentasi oleh bakteri probiotik yang menghasilkan short chain fatty acid (SCFA) dalam bentuk acetat, propionat, dan butyrat,

dan L-lactate, carbon dioxide, hidrogen (Grizard, 1999). SCFA tersebut oleh tubuh dapat dipakai sebagai sumber energi, efek stimulasi selektif terhadap pertumbuhan bakteri probiotik terutama bifidobacteria dan lactobacillus akan memberikan efek yang menguntungkan terhadap kesehatan antara lain, 1) memperbaiki keluhan malabsorsi laktosa, 2) meningkatkan ketahanan alami terhadap infeksi di usus oleh kuman patogen, Clostridium perfringen, Escherchia coli, Salmonella, Shigella, Listeria (Gizard, 1999), 3) supresi kanker, 4) memperbaiki metabolisme lipid dan mengurangi kadar kholesterol darah, 5) memperbaiki pencernaan (Fuller, 1991), 6) stimulasi imunitas gastrointestinal (McCracken, 1999; McFarlane, 1999).

Pencermatan terhadap penggunaan prebiotik

Bayi yang mengkonsumsi asi, dimana asi mengandung pre- dan probiotik sehingga mikroekosistem mikrobiota dalam usus didominasi oleh bakteri probiotik yang dapat tumbuh subur oleh karena adanya growth factor yang terdapat pada asi yaitu prebiotik. Setelah disapih tidak ada lagi masukan asi sehingga per-lahan lahan jumlah bakteri probiotik juga akan menurun sehingga mikroekosistem mikrobiota tidak lagi didominasi oleh bakteri probiotik tetapi oleh bakteri yang lain. Pemberian bahan prebiotik tentunya tidak lagi memberi manfaat seperti yang diharapkan. Bila diharapkan mikroekosistem mikrobiota dalam usus tetap didominasi oleh bakteri probiotik maka perlu dipertimbangkan pemberian formula yang mengandung pro- dan prebiotik kepada bayi yang telah disapih sehingga manfaat pro- dan prebiotik yang menguntungkan kesehatan tetap dapat dipertahankan sampai masa anak anak.

Kepustakaan

Collins, Gibson GR, 1999 : Prebiotic, probiotik, and synbiotic : approaches for modulating the microbial ecology of the gut. Am J Clin Nutr 69(5):1052S-1057S.

Cumming JH, MacFarlane GT, 1997 : Role of intestinal bacteria in nutrient metabolism. J Panenter Enteral Nutr 21(6):357-65.

Dai D, Walker WA, 1999 : Protective nutrients and bacterial kolonization in the immature human gut. Adv.Pediatr 46:353-82.

Fuller R, 1991; Probiotics in human medicine. Gut, 32, 439-442.

Gibson GR, Roberfroid MB, 1995 : Dietary modulation of the human colonic microbiota: introduction the concept of prebiotics. J Nutr 125(6):1401-12.

Gibson GR, 1998 : Dietary modulation of the human gut microflora using

prebiotics. Br J Nutr 80(4):S209-12.

Gibson GR, Fuller R, 2000 : Aspect of invitro and invivo researches directed toward identifying probiotics and prebiotics for human use. J Nutr 130(2S Suppl):391S-395S.

Gnoth MJ, Kunz C, Kinne-Saffran E, Rudloff S, 2000 : Human milk oligosaccharieds : Are minimally digested in vitro? J Nutr 130(12):3014-3020.

Grizard D, Barthomeuf C, 1999 : Non-digestible oligosaccharides used as prebiotic agents : mode of production and benefecial effects on animal and human health. Reprod Nutr Dev 39 (5-6):563-88.

Kirjavainen PV, Gibson GR, 1999 : Healthy gut microflora and allergy : factors influencing development of the microbiota. Ann Med 31(4):288-92.

McCracken VJ, Gaskin HR, 1999; Probiotics and the immune system. Horizon Scientific press. http://horizonpress.com/hsp/pro.html 16 Nov 1999.

Mcfarlane GT, Cummings JH, 1999; Probiotics and prebiotics : can regulating the activities of intestinal bacteria benefit health? BMJ, 318: 999-1003.

Mackie RI, Sghir A, Gaskin HR, 1999; Developmental microbial ecology of the neonatal gastrointestinal tract. Am J Nutr, 69: 1035s-45s.

Roberfroid MB, 2000 : Prebiotics and probiotics: are they functional foods? Am J Clin Nutr 2000 Jun;71(6 Suppl):1682S-7S.

Salminen S, Bouly C, Boutron-Ruault MC, Cumming JH, Frank A, Gibson GR, Isolauri E, Moreau MC, Roberfroid M, Rowland I, 1998 : Functional food science gastrointestinal physiology and function. Br J Nutr Suppl 1:S147-71.

Reddy BS, 1998 : Prevention of colon cancer by pre- and probiotics “: evidence from laboratory studies. Br J Nutr 80(4):S219-23.

Reddy BS, 1999 : Possible mechanism by which pro- and prebiotics influence colon carcinogenesis and tumor growth. J Nutr 129 (7 Suppl):1478S-82S.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: