Resistensi antibiotik merupakan masalah kesehatan yang signifikan di dunia. Bakteri bermutasi dan beradaptasi dengan antibiotik dan membuat terapi tidak memadai. Bakteri ini diklasifikasikan sebagai Multi-drug Resistant Organisms (MDRO), di mana organisme tidak lagi peka terhadap setidaknya satu jenis antibiotik. Extended Spectrum Beta Lactamase (ESBL) Escherichia coli dan Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) adalah MDRO yang paling umum di Asia.
Penelitian mengenai alternatif antibakteri potensial telah bergeser dari produk sintetis ke produk herbal. Produk herbal memiliki aktivitas yang kompleks dan efek samping yang rendah. Aktivitas antibakteri produk herbal telah dikaitkan dengan keberadaan senyawa bioaktif. Buah markisa kuning (Passiflora edulis forma flavicarpa Sims.) merupakan salah satu produk herbal yang memiliki banyak aktivitas biologis meliputi antioksidan, analgesik, dan antiinflamasi, antihipertensi, hepatoprotektif, pelindung paru-paru, antihiperlipidemia, antidiabetik, dan antidepresan.
Selain itu, buah markisa kuning juga memiliki nilai gizi yang tinggi, meliputi vitamin A, B2, dan C, serta fitokimia non-nutrisi, karotenoid, dan polifenol. Buah ini juga tinggi mineral seperti K, P, Ca, Fe, Na, Mg, S, Cl, dan protein. Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa daging buah markisa kuning dapat menekan pertumbuhan Vibrio cholera, Pseudomonas aeroginosa, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, dan Streptococcus pyrogens. Sementara itu, cairan supernatan fermentasi bebas sel (CFFS) buah markisa kuning menunjukkan daya hambat yang baik terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus, serta kemampuan menghambat MDRO seperti ESBL Escherichia coli dan MRSA.
Fermentasi dikenal sebagai proses alami yang dapat meningkatkan profil nutrisi buah markisa dan aktivitas antimikroba dengan mendorong pertumbuhan bakteri baik. CFFS buah markisa merupakan wahana yang sempurna untuk kultur probiotik karena menyediakan nutrisi dan lingkungan yang diperlukan bagi bakteri untuk tumbuh. CFFS buah markisa memiliki aktivitas penghambatan terhadap ESBL Escherichia coli dan MRSA. Selain senyawa organik yang terkandung dalam buah, buah markisa juga mengandung bakteriosin yang bersinergi untuk meningkatkan aktivitas antibakteri. Bakteriosin merupakan toksin probiotik bakterisida yang menyerang membran target bakteri dan menyebabkan kebocoran kimia intraseluler. Probiotik dari kelompok Lactobacillus, seperti Lactobacillus reuteri, biasanya ditemukan dalam buah markisa yang difermentasi.
Untuk membuat probiotik efektif bagi manusia, jumlah mikroorganisme hidup harus lebih tinggi dari 6 log CFU/g atau menyediakan dosis harian 106-109 CFU/ml bakteri hidup. Kekhawatiran paling serius adalah kematian sel probiotik yang disebabkan oleh faktor lingkungan. Oleh karena itu, diperlukan metode produksi yang aman untuk kelangsungan hidup bakteri. Dalam bioteknologi pangan, mikroenkapsulasi (mikrosfer) juga dapat digunakan untuk membungkus mikroorganisme dengan mengisolasinya dari lingkungan eksternal dengan penutup hidrokoloid, yang memungkinkan sel dilepaskan pada waktu yang tepat di kompartemen usus. Keuntungannya termasuk mencegah inaktivasi antarmuka, merangsang pembentukan dan ekskresi metabolit sekunder, dan memastikan penggunaan yang berkelanjutan. Fitur fisik-kimia kapsul memengaruhi kelangsungan hidup sel yang dienkapsulasi, termasuk jenis dan konsentrasi bahan pelapis, ukuran partikel, jumlah sel awal, dan galur bakteri.
Lactobacillus plantarum dalam mikrosfer alginat-gelatin juga diketahui memiliki aktivitas antibakteri yang baik selama penyimpanan, dan simulasi kondisi GIT. Polimer alginat merupakan salah satu polimer hidrokoloid yang cocok untuk mikroenkapsulasi probiotik. Polimer ini dimanfaatkan untuk mengawetkan molekul aktif dan probiotik karena mampu melindungi zat dalam kondisi asam dan melepaskannya dalam kondisi basa. Alginat akan berikatan silang dengan ion Ca2+ dan membentuk struktur kotak telur yang kuat. Namun, polimer ini berisiko mengalami kebocoran partikel karena strukturnya yang berpori. Pelapisan mikrosfer dengan gelatin dapat mengurangi paparan oksigen selama penyimpanan dan meningkatkan stabilitasnya pada pH rendah. Dengan menambahkan gelatin ke polimer alginat, mikrosfer akan terbentuk lebih kaku dengan permukaan yang lebih halus. Gelatin yang dikombinasikan dengan maltodekstrin juga terbukti meningkatkan viabilitas seluler dan retensi komponen fenolik dibandingkan dengan maltodekstrin saja.
Kebaruan dari penelitian ini adalah penerapan mikrosfer pada supernatan fermentasi bebas sel buah markisa menggunakan kombinasi polimer alginat-gelatin untuk mempertahankan viabilitas dan meningkatkan efektivitas antibakterinya. Evaluasi mikrosfer CFFS dilakukan meliputi sifat fisik dan aktivitas antibakteri terhadap SBL Escherichia coli dan MRSA.
Sebagai kesimpulan, mekanisme potensial dari supernatan fermentasi bebas sel dari mikrosfer buah markisa kuning menghambat pertumbuhan dan proliferasi MDRO seperti MRSA dan ESBL Escherichia coli, yang menekankan potensinya sebagai agen antibakteri yang ampuh. Mikrosfer CFFS dari buah markisa kuning menggunakan polimer alginat dan gelatin memberikan hasil evaluasi yang baik pada karakterisasi fisik dan aktivitas antibakteri terhadap MRSA dan ESBL Escherichia coli.
Penulis: Prof Esti Hendradi dra MSi Apt PhD
Link artikel: https://www.tjnpr.org/index.php/home/article/view/5832
