Probiotik Lactobacillus casei telah terbukti bermanfaat bagi kesehatan sistem pencernaan dan imun manusia serta memberikan efek antibakteri. Lactobacillus casei termasuk bakteri asam laktat yang tahan pada suasana asam, tetapi viabilitasnya akan menurun pada pH asam tertentu. Kelangsungan hidup Lactobacillus casei dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti oksigen, suhu tinggi, enzim pencernaan, dan pH asam lambung.

Teknologi mikropartikel menawarkan pendekatan dalam penghantaran obat untuk mengatur kecepatan, waktu, dan target pelepasan bahan aktif. Teknologi ini berperan dalam meningkatkan bioavailabilitas dan meminimalkan efek samping obat. Pembuatan mikropartikel dapat melalui penggunaan metode mikroenkapsulasi. Mikroenkapsulasi merupakan suatu proses penjebakan bahan aktif menggunakan matriks polimer sebagai pembawa.

Lindungi Probiotik

Matriks kopolimer asam metakrilat juga dapat melindungi probiotik dan memberikan efek pulsatile. Salah satu jenisnya adalah kopolimer asam metakrilat tipe L yang  merupakan kopolimer  dengan komposisi asam metakrilat dan metil metakrilat  dengan perbandingan 1:1. Kopolimer asam metakrilat tipe L merupakan polimer anionik yang secara komersial menjadi penyalut enteric. Terutama untuk penghantaran obat oral yang mana obat  akan terlepas ke usus yang memiliki suasana basa.  

Peneliti Fakultas Farmasi Universitas Airlangga Sugiyartono, Widji Soeratri, Dewi Isadiartuti, Dwi Setyawan, Arini Permatasari, dan Ayun Dewi Rahayu, meneliti pengaruh kadar kopolimer asam metakrilat tipe L terhadap karakteristik fisik mikropartikel Lactobacillus casei. Terutama yang pembuatannya melalui metode spray drying dengan suhu inlet 120 °C.

Pembuatan Probiotik

Mikropartikel probiotik terbuat dari suspensi kering bakteri Lactobacillus casei. Kemudian mengalami dispersi dalam larutan kopolimer asam metakrilat tipe L dengan tiga kadar berbeda 0,50; 0,75; atau 1,00 % dan pembuatannya melalui metode spray drying menggunakan suhu inlet 120°C. Hasil penelitian menunjukkan ukuran partikel semakin meningkat (4,47 ± 0,19 µm),  dan moisture content semakin menurun (7,45 ± 0,11 %) dengan semakin meningkatnya kadar matriks polimer sampai 1,00 %.

Pengamatan morfologi mikropartikel menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan peningkatan kadar kopolimer asam metakrilat tipe L menghasilkan mikropartikel Lactobacillus casei dengan permukaan halus tanpa porous dan bentuk mendekati sferis. Efisiensi enkapsulasi (92,46 ± 0,17%) dan daya proteksi terhadap asam lambung (98,17% ± 1,17 %) semakin meningkat dengan meningkatnya kadar kopolimer asam metakrilat tipe L.

Peningkatan Kadar Matriks

Dari data tersebut, peningkatan kadar matriks kopolimer asam metakrilat tipe L, dapat meningkatkan persentase daya proteksi terhadap asam.  Data hasil pengujian daya proteksi terhadap asam peneleiti analisis secara statistik dengan ANOVA satu arah pada α 0,05. Kemudian, berlanjut dengan  analisis Tukey HSD. Daya proteksi mikropartikel Lactobacillus casei terhadap suasana asam matriks kopolimer asam metakrilat kadar 0,5 % dengan kadar 1,00 %  memiliki perbedaan bermakna.

Kopolimer asam metakrilat tipe L memiliki sifat resisten terhadap asam lambung dan cepat larut dalam suasana basa pada saluran intestinal. Ketika berada dalam lambung, maka gugus asam karboksilat kopolimer tersebut akan membentuk ikatan hidrogen yang menyebabkan matriks mampu melindungi bahan di dalamnya.

Sedangkan saat berada dalam suasana basa saluran intestinal, gugus asam karboksilat akan terionisasi dan polimer akan larut secara cepat. Sehingga bahan dapat terlepas untuk memberikan efek terapi. Dari penelitian ini, peneliti mendapati bahwa peningkatan kadar matriks kopolimer asam metakrilat tipe L  menyebabkan peningkatan ukuran partikel. Selain itu, temuan lain bahwa kadar tersebut berpengaruh pada peningkatan efisiensi enkapsulasi dan persentase daya proteksi Lactobacillus casei terhadap asam.

Penulis: Dr apt Dewi Isadiartuti, MSi

Sumber: Characteristics of Lactobacillus casei probiotic microparticles in L‑type methacrylic acid copolymer matrix. Journal of Advanced Pharmaceutical Technology & Research, Volume 15 Issue 1  January‑March 2024, 37-42. https://journals.lww.com/japtr/fulltext/2024/15010/characteristics_of_lactobacillus_casei_probiotic.7.aspx