Ma’unatin, Anik and Prof. Harijono,, M.AppSc., Ph.D and Prof. Dr. Ir. Elok Zubaidah,, MP and Prof. Muhaimin Rifa’i,, S.Si., Ph.D., Med.Sc (2021) Isolasi Bakteri Asam Laktat Penghasil Eksopolisakarida Dari Nira Siwalan Dan Potensinya Sebagai Imunomodulator. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Nira siwalan merupakan cairan yang mengandung kadar gula tinggi dihasilkan oleh tanaman lontar (Borassus flabellifer L.) melalui tangkai tandan bunga yang disadap. Tingginya kadar gula dalam nira siwalan cocok untuk pertumbuhan Bakteri Asam Laktat (BAL) penghasil eksopolisakarida (EPS). EPS merupakan polimer karbohidrat yang disekresikan oleh bakteri selama masa pertumbuhannya salah satunya BAL. EPS banyak diteliti karena mempunyai efek kesehatan yaitu sebagai prebiotik, anti tumor, antioksidan, immunomudulator, antikolesterol dan antidiabet. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi BAL penghasil EPS (BAL-EPS) dari nira siwalan dan mengevaluasi kemampuannya dalam menghasilkan EPS serta mengevaluasi potensi EPS sebagai imunomodulator. Isolasi BAL menggunakan media de Man Rogosa and Sharpe Agar (MRSA) yang mengandung CaCO3 0,5% (b/v). Skrining kuantitatif dalam menghasilkan EPS dilakukan pada media De Man Regosa and Sharpe Broth (MRSB) dengan penambahan sukrosa. Identifikasi molekuler dari BAL-EPS terpilih didasarkan pada 16S rDNA. Produksi EPS oleh strain BAL-EPS terpilih menggunakan media MRSB dengan penambahan sukrosa (5, 10 dan 15% b/v) dan media nira siwalan dengan komposisi (50, 75 dan 100%). EPS terpilih dimurnikan dengan membran dialisis (14 kD) dan digunakan untuk analisis lebih lanjut. Identifikasi gugus fungsi dan tipe ikatan pada EPS terpilih dilakukan dengan Fourier Transformation Infra Red (FTIR), sedangkan monomer penyusun EPS dianalisis dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT). Evaluasi potensi EPS sebagai imunomodulator dilakukan secara in vivo menggunakan mencit BALB/c yang diinfeksi dengan lipopolisakarida (LPS) dari Salmonella typhimurium. Hasil penelitian ini ditemukan 5 strain BAL penghasil EPS yaitu Fructobacillus fructosus N4, Leuconostoc mesenteroides N5, Leuconostoc mesenteroides N7, Leuconostoc mesenteroides N9, dan Fructobacillus fructosus N10. Produksi EPS pada media MRS menghasilkan rendemen tertinggi yaitu 14,53 g/L pada konsentrasi sukrosa 15% oleh Leuconostoc mesenteroides N5 dan 13,16 g/L pada sukrosa 10% oleh Leuconostoc mesenteroides N7. Produksi EPS pada media nira siwalan menghasilkan rendemen tertinggi yaitu 5,69 g/L pada komposisi nira 100% oleh Leuconostoc mesenteroides N5 dan 6,44 g/L pada komposisi nira 100% oleh Leuconostoc mesenteroides N7. Hasil analisa FTIR menunjukkan keempat EPS mempunyai spektrum yang identik dan mencirikan adanya struktur karbohidrat yaitu ikatan O-H, C-H, C=O, (CH) (CH2), ikatan kovalen dari C-O-C dan ikatan glikosidik. Hasil analisis KLT menunjukkan EPS tersusun dari monomer glukosa, sehingga EPS yang dihasilkan oleh strain Leuconostoc mesenteroide dalam penelitian ini adalah jenis dekstran. Semua jenis EPS mampu meningkatkan ekspresi sel T CD4+ dan CD8+, EPS yang diperoleh dari media nira siwalan cenderung menurunkan CD4+CD62L+. EPS NSN5 menurunkan IL-2, EPS NSN7 menurunkan TNF-α dan IL-2 sedangkan EPS MSN7 menurunkan IFN-γ, hasil ini menunjukkan ketiga EPS tersebut mempunyai aktivitas imunomodulator melalui penghambatan inflamasi.
English Abstract
Siwalan sap is liquid produced by lontar palm (Borassus flabellifer L.) through tapped flower bunch stalks which contain high of sugar. The high sugar content in siwalan sap is suitable for the growth of exopolysaccharide-producing Lactic Acid Bacteria (LAB). EPS is a carbohydrate polymer secreted by bacteria during its growth, one of which is LAB. EPS has been widely studied because it has health effects, namely as a prebiotic, anti-tumor, antioxidant, immunomudulator, anti-cholesterol and anti-diabetic. This study aims to isolated EPS-producing LAB from siwalan sap and evaluated its ability to produce EPS and evaluated the potential of EPS as an immunomodulator. LAB was isolated using De Man Regosa and Sharpe Agar (MRSA) media containing 0.5% (w/v) CaCO3. Screening in producing EPS was carried out on De Man Regosa and Sharpe (MRS) broth media with the addition of sucrose. The molecular identification of LAB is based on 16S rDNA. EPS production by two selected BAL used MRSB media with the addition of sucrose (5, 10 and 15% w/v) and siwalan sap media with various composition (50, 75 and 100%). Selected EPS was purified with dialysis membrane (14 kD) and used for further analysis. Identification of functional groups and bonds in selected EPS was carried out using Fourier Infrared Transform (FTIR), while the monomers of EPS were analyzed by Thin Layer Chromatography (TLC). The evaluation for potential of EPS as an immunomodulator was carried out in vivo using BALB/c mice infected with lipopolysaccharide (LPS) from Salmonella typhimurium. The results of this study found 5 EPS-producing LAB strains, namely Fructobacillus fructosus N4, Leuconostoc mesenteroides N5, Leuconostoc mesenteroides N7, Leuconostoc mesenteroides N9, and Fructobacillus fructosus N10. EPS production in MRSB media produced the highest yield, namely 14.3 g/L at 15% sucrose concentration by Leuconostoc mesenteroides N5 and 13.16 g/L on 10% sucrose by Leuconostoc mesenteroides N7. The production of EPS in palm sap media gave the highest yield, namely 5.69 g/L for 100% sap composition by Leuconostoc mesenteroides N5 and 6.44 g/L for 100% sap composition by Leuconostoc mesenteroides N7. The results of FTIR analysis show that the four EPS have identical spectra and characterize the carbohydrate structure, namely the O-H, C-H, C = O, (CH) (CH2) bonds, C-O-C covalent bonds and glycosidic bonds. The results of TLC analysis showed that EPS is composed of glucose monomers, so that the EPS produced by the Leuconostoc mesenteroide strain in this study is a type of dextran. All types of EPS were able to increase the expression of CD4+ and CD8+ T cells, EPS obtained from siwalan sap media tended to decrease CD4+CD62L+. EPS NSN5 decreased IL-2, EPS NSN7 decreased TNF-α and IL-2 while EPS MSN7 decreased IFN-γ, these results indicate that the three EPS have immunomodulatory activity through inhibition of inflammation.
| Item Type: | Thesis (Doktor) |
|---|---|
| Identification Number: | 0621100003 |
| Uncontrolled Keywords: | Lontar, palm sap, lactic acid bacteria, exopolysaccharide, Leuconostoc mesenteroides,palm sap, lactic acid bacteria, exopolysaccharide, Leuconostoc mesenteroides and Fructobacillus fructosus |
| Subjects: | 300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture > 338.16 Production efficiency |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian |
| Depositing User: | soegeng sugeng |
| Date Deposited: | 25 Apr 2022 02:58 |
| Last Modified: | 25 Apr 2022 02:58 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190114 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
ANIK MA'UNATIN.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (8MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |