PREBIOTIK

Prebiotik didefinisikan sebagai ingredien yang tidak dapat dicerna akan tetapi menghasilkan pengaruh menguntungkan terhadap inang (tubuh) dengan cara menstimulir secara selektif pertumbuhan satu atau lebih sejumlah mikroba pada saluran pencernaan sehingga dapat meningkatkan kesehatan. Dengan kata lain prebiotik sebagai “Kandungan makanan yang tak dapat dicerna yang memiliki keuntungan merangsang pertumbuhan dan atau aktivitas satu atau sejumlah bakteri baik di usus”.

Prebiotik pertama kali dikembangkan oleh Hidaka seorang peneliti dari Jepang pada tahun 1983. lalu diperkenalkan oleh Gibson dan Roberfroid tahun 1995 yang mengubah kata “pro” menjadi “pre” artinya “sebelum”.   Salah satu contoh prebiotik adalah laktulosa yang merupakan karbohidrat yang tidak dapat diserap dan sering ditambahkan pada susu instant. Produk prebiotik lain yang dibuat dalam tepung adalah inulin dan oligosakarida. Inulin dan oligosakarida dapat diisolasi dari sumber alami, seperti umbi-umbian. Umumnya umbi-umbian mengandung oligosakarida dalam bentuk rafinosa dalam jumlah tinggi.

Mengkonsumsi Prebiotik artinya “memberi makan” bakteri baik di dalam usus. Makanan prebiotik umumnya memiliki penyerapan tertentu, kontribusi serat, usus integritas, fungsi kekebalan dan kontrol kolesterol. Beberapa prebiotik dikonsumsi untuk pengobatan sembelit dan ensefalopati hepatik. Prebiotik dapat melindungi terhadap beberapa patogen usus dan dapat membantu dalam beberapa penyakit inflamasi usus, dan memiliki pengaruh antikarsinogenik. Mengkonsumsi prebiotik sangat baik dalam memperkuat kekebalan terutama dalam saluran cerna. Bila kekebalan saluran cerna baik, kekebalan tubuh secara umum juga akan baik.

Selain berfungsi memelihara bakteri baik, prebiotik juga secara tidak langsung mampu menyeimbangkan sistem kekebalan tubuh sekaligus menekan risiko alergi. Komposisi prebiotik dapat memberi banyak keuntungan mulai dari meningkatkan pertumbuhan bakteri baik dan menekan yang buruk, menguatkan dinding saluran cerna dengan keasaman usus yang lebih rendah dan pola asam lemak rantai pendek,  menurunkan insiden infeksi seperti ISPA maupun diare dan membantu proses pembentukan feses yang lunak dan pergerakan saluran cerna yang baik.

Suatu ingredien pangan dapat diklasifikasikan sebagai prebiotik bila memenuhi persyaratan berikut :

1.     Tidak terhidrolisis atau terserap pada saluran pencernaan bagian atas

2.     Secara selektif dapat menstimulir pertumbuhan bakteri yang menguntungkan pada kolon

3.    Dapat menekan pertumbuhan bakteri patogen, sehingga secara sistemik dapat meningkatkan kesehatan. Oligosakarida kedelai (rafinosa dan stakiosa), fruktooligosaka-rida, galaktosillaktosa, isomaltooligosakarida atau transgalakto-siloligosakarida (TOS) telah diketahui dapat meningkatkan jumlah bifidobakteria indigenus dan bakteri asam laktat lainnya.

Prebiotik merupakan komposisi pangan yang tidak dapat dicerna, komposisi ini meliputi :

1.    Fructo-oligosakarida (FOS)       Dapat ditemukan secara alami pada sereal jagung, buah dan sayuran (bawang, asparagus pisang). Fruktooligosakarida adalah rantai pendek-medium-panjang dari D-fruktan. Rantai pendek dikenal sebagai oligofruktosa dan rantai medium-panjang dikenal sebagai inulin (Wahlqvist, 2002). Fructo-oligosakarida (FOS) 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).

2.    Galactooligosakarida (GOS)      Secara alami terdapat pada susu sapi dan ASI. Dapat berpengaruh pada peningkatan jumlah bakteri Bifidobacterium dalam usus

3.    Xylo Oligasakarida (XOS)   Dimanfaatkan dalam usus besar untuk meningkatkan pertumbuhan spesies Bifidobacterium, sehingga dapat meningkatkan fungsi perut

4.    Isomalto Oligosakarida (IMO)     Dihasilkan oleh berbagai macam proses enzimatis dimana pada akhirnya membetuk beberapa molekul gula meliputi  isomaltosa, panosa, nigerosa, isopanosa, dan oligosakarida lain yang bercabang

5.    SOS (Soy Oligosakarida)      Terdapat dua komponen utama yaitu trisakarida rafinosa sebesar 20% dan tetrasakarida stakiosa sebesar 71%. Ditemukan dalam kacang kedelai. Mampu mendorong pertumbuhan Bifidobacterium di dalam usus besar

6.    Laktofruktosa        Hasil pencakokan antara molekul sukrosa dan laktosa. Dihasilkan melalui reaksi enzimatis. Dalam saluran pencernaan mampu meningkatkan mikroflora dalam usus besar

7.    Inulin       Merupakan oligosakarida yang tidak tercerna dan termasuk jenis karbohidrat yang dikenal sebagai fruktan. Merupakan senyawa karbohidrat yang banyak terdapat pada bagian tanaman.  Dihasilkan oleh tumbuhan famili monokotiledon dan dikotiledon. Digunakan sebagai gula tiruan, pengganti lemak, penstabil buih. Salah satu sumber inulin adalah akar ‘chicory’ yang diekstrak secara alami, terhindar dari bahan kimia sehingga keamanannya bagi tubuh terjamin.  Inulin ini sudah banyak digunakan dalam berbagai makanan seperti produk susu, jelly, bubur untuk bayi sebagai prebiotik. 

Manfaat Inulin adalah sebagai berikut :

1.    Prebiotik; dapat merangsang pertumbuhan bakteri baik di dalam usus besar sehingga pertumbuhan bakteri baik semakin meningkat.  Dengan demikian sistem pencernaan dapat terpeliharara dengan baik yang akan meningkatkan sistem imunitas (kekebalan tubuh), karena seperti kita ketahui sebagian besar sistem imunitas berada di sistem pencernaan kita.

2.    Meningkatkan fungsi usus untuk membuang sisa-sisa makanan; di dalam usus halus inulin ini mempunyai sifat ‘bulking effect’ yaitu mengikat air sehingga feses menjadi lunak dan volumenya membesar. Dengan demikian buang air besar (BAB) lancar dan terhindar sembelit.

3.    Menurunkan kadar kolesterol  darah

4.    Meningkatkan produksi vitamin (vitamin B)

5.    Meningkatkan penyerapan kalsium; mencegah resiko osteoporosis.

8.    Mannanoligosakarida (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).

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. Modifikasi oleh komposisi prebiotik dari koloni mikroflora yang mengarah pada awal dominasi dari beberapa bakteri yang berperan untuk kesehatan (Roberfroid, 2000).

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. Sumber pangan prebiotik meliputi bawang, bawang putih, pisang, asparagus, bawang bombai, dan Jerusalem artichokes. (Pat, 2009).

Prebiotik merupakan karbohidrat yang tidak dapat dicerna, banyak dari karbohidrat ini memiliki rantai pendek dari monosakarida yang disebut oligosakarida. Beberapa oligosakarida dapat menambah keuntungan dari pertumbuhan organisme dalam usus dan berperan sebagai tempat persaingan bagi bakteri patogen. Prebiotik biasanya merupakan karbohidrat rantai pendek yang dapat difermentasi dan mencapai usus besar tanpa dicerna. Dengan begitu, prebiotik harus tahan terhadap asam lambung, enzim pankreas, dan enzim-enzim usus lainnya.

Melalui fermentasi dalam usus besar, karbohidrat prebiotik menghasilkan :

Ø  Asam lemak rantai pendek (short chain fatty acid/SCFA) dalam bentuk asetat, propionat, butyrate dan L-lactate, carbon dioxide, hidrogen

Ø  Menstimulasi pertumbuhan berbagai bakteri termasuk lactobacilli dan bifidobacteria, dan dapat menghasilkan gas.

SCFA 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 (Mc Cracken, 1999; McFarlane, 1999).

Dalam penggunaannya, konsumsi prebiotik sering dilakukan bersamaan dengan probiotik, walaupun di dalam tubuh sebenarnya sudah terdapat probiotik. Untuk bayi, pemberian prebiotik dapat dilakukan dengan mencampurkannya pada susu yang diminumnya. Dosis prebiotik untuk orang dewasa adalah sekitar 10 g per hari dan untuk bayi jauh lebih kecil yaitu 167 mg per hari. Sebenarnya prebiotik sudah terdapat dalam tanaman seperti pada bawang merah, bawang putih, asparagus, kedelai, ubi jalar, pisang, madu, kacang-kacangan dan juga pada susu. Selain itu, ASI yang merupakan makanan terbaik bagi bayi juga merupakan sumber prebiotik yang baik dalam bentuk oligosakarida yang terkandung dalam kolostrum, yaitu oligosakarida N-asetil glukosamin, yang hanya sedikit sekali dapat tercerna dalam usus (<5%), dan mendukung pertumbuhan bakteri Bifidobacterium.

Namun demikian, bukan berarti dengan hanya mengkonsumsi bahan-bahan tersebut maka kita akan dapat memperoleh prebiotik yang diharapkan. Alasannya kadar prebiotiknya biasanya sangat rendah dan bervariasi tergantung varietasnya. Alasan lainnya adalah karena jumlahnya sangat kecil, maka glukosa dan fruktosa dari bahan-bahan tadi sangat mudah diserap usus sehingga prebiotiknya ikut habis sebelum mencapai usus besar. Padalah di usus besar itu terjadi penyerapan nutrisi yang dibantu mikroba, tidak seperti pemahaman masa lalu yang mengira usus besar hanya berisi sampah yang siap dibuang.

Secara potensial efek utama karbohidrat prebiotik adalah untuk meningkatkan daya tahan tubuh usus terhadap mikroorganisme patogen sehingga mengurangi kekerapan diare yang dialami seseorang. Namun efek tersebut belum berhasil dibuktikan secara meyakinkan pada orang dewasa dan anak (Arief, 2007). Kimberley (2008) menambahkan, penambahan prebiotik dapat melindungi bakteri probiotik selama penyimpanan dan pada saat pencernaan. Penambahan 3% prebiotik oligofruktosa pada yoghurt yang mengandung bakteri Lactobacillus rhamnosus atau Lactobacillus casei sebagai probiotik, menyebabkan viabilitas bakteri probiotik tidak berubah pada umur simpan sepuluh minggu, dan setelah pengujian daya cerna secara invitro. Jumlah bakteri probiotik pada yoghurt yang ditambahkan prebiotik memiliki perbedaan yang signifikan terhadap jumlah bakteri probiotik yoghurt kontrol. Jumlah bakteri probiotik tidak berubah dari saat penyimpanan hingga setelah pencernaan secara invitro untuk yoghurt yang ditambahkan prebiotik, sementara jumlah bakteri probiotik yoghurt yang digunakan sebagai kontrol ditemukan menurun hingga 36 %.

PERAN DARI PREBIOTIK

Efek utama prebiotik adalah menstimulasi secara selektif pertumbuhan bifidobacteria dan lactobacilli dalam usus sehingga meningkatkan daya tahan tubuh terhadap mikroorganisme patogen. Karbohidrat prebiotik kemungkinan mempunyai efek yang tidak spesifik karena terfermentasi dalam usus besar. Karbohidrat prebiotik yang telah dievaluasi pada manusia adalah fruktan atau galaktan. Prebiotik tidak dicerna oleh enzim, tetapi difermentasi oleh bakteri anaerob dalam usus besar.

Peran lain dari prebiotik untuk kesehatan manusia adalah sebagai berikut:

·         Memperbaiki lemak dalam saluran gastrointestinal. Karena β-konfigurasi dari C-2 anomeric dalam monomer fruktosa merekah, 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).