Leiwakabessy, Juliana and Prof.Dr.Ir. Eddy Suprayitno, MS and Prof.Dr.Ir. Mohamad Fadjar, M.Sc and Dr.Ir.Yahya, MP (2023) Potensi Antiinflamasi Dari Tambelo (Bactronophorus thoracites) Hasil Fermentasi Bakteri Asam Laktat Indegenous. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Tambelo atau cacing kapal(Teredinidae) adalah sejenis moluska yang hidup sebagai penggerek kayu di jembatan, kapal, dan batang pohon bakau sudah mati. Tambelo telah banyak dimanfaatkan sebagai makanan dan sebagai obat alami oleh masyarakat Papua yang tinggal di perairan pesisir, namun Tambelo rentan terhadap pembusukan karena kandungan airnya yang tinggi (82%). Fermentasi merupakan salah satu produk olahan yang dapat dikembangkan karena fermentasi merupakan cara pengolahan melalui proses yang memanfaatkan penguraian senyawa dari bahan protein kompleks sehingga memiliki daya simpan yang lama dan juga bermanfaat bagi kesehatan. Selama ini penelitian Tambelo tentang fermentasi untuk mencari bahan alami sebagai antiradang belum pernah diteliti. Kajian yang dilakukan selama ini terbatas pada karakteristik morfologi dan genetik, kimia, dan mikrobiologi. Penelitian ini bertujuan untuk: 1. mendapatkan spesies Tambelo dari batang kayu mangorve Rhizopora sp. dan bakteri asam laktat indegenous dari sekum Tambelo, 2). mendapatkan produk Tambelo fermentasi terbaik serta karakteristik senyawa bioaktifnya yang berpotensi sebagai antiinflamasi, 3). membuktikan dan menjelaskan aktivitas antiinflamasi dari produk Tambelo hasil fermentasi dengan BAL indegenous pada mencit jantan yang diinduksi LPS secara in vivo. Penelitian ini dibagi menjadi tiga tahap yaitu tahap pertama identifikasi morfologi dan genetika, isolasi dan karakteristik BAL indigenus, dan analisis proksimat daging Tambelo segar. Tahap kedua adalah analisis produk tambelo fermentasi yang meliputi analisis kurva pertumbuhan bakteri, uji pH, kadar asam laktat, kadar NaCl, uji organoleptik berdasarkan tingkat kesukaan panelis, proksimat, asam amino, analisis aktivitas antioksidan, komponen penyusun senyawa ekstrak bioaktif, gugus fungsi senyawa dan Analisis bioinformatika fermentasi Tambelo meliputi jenis senyawa bioaktif, bioavailabilitas, kecernaan, toksisitas, dan moleculer docking. Tahap ke tiga adalah pemberian produk Tabelo fermentsi pada mecit jantan yang diinduks LPS secara in vivo Berdasarkan persentase yang dapat digunakan (BBD) diperoleh (66,71%). Kandungan protein pada daging tambelo segar adalah (7,81%), dan kandungan protein pada produk tambelo fermentasi adalah (10,65%), kandungan protein pada produk tambelo fermentasi kering adalah (35,07%). Kandungan lemak daging tambelo segar (1,36%), kandungan lemak produk tambelo fermentasi (2,74%), dan kandungan lemak produk tambelo fermentasi kering (12,37%). Kadar abu daging tambelo segar 3,15%, kadar abu produk tambelo fermentasi (7,86%), dan kadar abu produk tambelo fermentasi kering (37,26%). Kandungan karbohidrat pada daging tambelo segar (27,56%), kandungan karbohidrat pada produk tambelo fermentasi (1,74%), dan produk tambelo fermentasi kering (10,69%). Berdasarkan hasil analisis morfologi dan genetik, ditemukan Tambelo (Bactronphorus thoracites). Isolasi BAL dari sekum Tambelo diperoleh bakteri Lactobacillus fermentum dan Lactobacillus plantarum. L.plantarum dipilih sebagai starter fermentasi karena berdasarkan suhu pertumbuhan (25O - 37OC, kemampuannya memfermentasi gula, berdasarkan aktivitas proteolitik pada media agar susu skim, aktivitas amilolitik dan aktivitas antibakteri. Bakteri asam laktat (BAL) mengalami fase lag atau fase adaptasi dari hari ke 0 hingga hari ke 7, fase eksponensial terjadi setelah akhir hari ke 7 hingga akhir hari ke 14. Fase stasioner mulai terjadi pada akhir hari ke 14 fermentasi hingga hari ke 21 fermentasi dan setelah hari ke 21 sampai hari ke 28 bakteri asam laktat mengalami fase kematian koloni selama fermentasi yaitu pada hari ke 0 (3.9x103cfu/mL), hari ke 7 (2.72x105cfu/mL), hari ke-14 (10,2x108 cfu/mL), hari ke-21 (6,7x107cfu/mL), dan hari ke-28 (5,8x104cfu/mL). Selama proses fermentasi nilai pH cenderung menurun dan kadar NaCl cenderung tetap. Produk Tambelo terfermentasi terbaik terdapat pada hari ke-21 fermentasi, mengandung senyawa bioaktif alkaloid, flavonoid, terpenoid, steroid, saponin, fenol hidrokuinon, dan gula pereduksi, memiliki aktivitas antioksidan terhadap radikal DPPH IC50 sebesar 4,971 ppm. Memiliki gugus karboksil, amina, dan metil yang melimpah, dan berdasarkan analisis in silico, sembilan senyawa diduga memiliki potensi sebagai antiinflamasi usus dan antiinflamasi mata dan dapat digunakan sebagai nutraceutical karena memiliki kemiripan yang sama dengan Dexamethasone .Berdasarkan hasil simulasi molekuler docking, asam Trans-3- indoleacrylic acid memiliki ikatan yang kuat dan stabil pada CD4, CD25, IL-10, dan NF-kB. Pemberian produk fermentasi Tambelo terbaik dapat mempengaruhi peradangan sel limfosit tikus yang diinduksi LPS secara in vivo selama 14 hari. Menurunkan kadar malondialdehid (MDA) dalam darah mencit, dan menurunkan jumlah relatif sel regulator (CD4+CD25+) hingga mencapai jumlah relatif yang sama dengan mencit normal dan dapat meningkatkan sitokin anti inflamasi IL-10. Produk fermentasi menghasilkan sembilan senyawa aktif dari seratus tiga belas senyawa aktif adalah D+-Prolin, DL-Stachydrine, Asam glutamat, Isoleucine, L(- )-asam Pipecolinic, L-Fenilalanin, N-Asetil-L-Leusin,Valyproline, Trans-3- Indoleacryclic acid,dan kelompok senyawa metabolit triptofan yang didegradasi oleh mikroba yaitu Indole, Indole-3-asetat (ILA), 4-indolecarboxaldehyde (14A)/Iald berpotensi sebagai anti inflamasi pada usus.
English Abstract
Tambelo or shipworm (Teredinidae), a mollusk that burrows into wood found in bridges, ships, and dead mangrove tree trunks. Tambelo has been utilized as both food and natural medicine by the coastal communities of Papua. However, Tambelo is susceptible to decay due to its high water content (82%). Fermentation is one of the processed products that can be developed because fermentation is a processing method through a process that utilizes the decomposition of compounds from complex protein materials, providing a long shelf life and also beneficial for health. Until now, research on Tambelo regarding fermentation to find natural ingredients as anti-inflammatory agents has never been explored. Studies conducted so far have been limited to morphological and genetic characteristics, chemistry, and microbiology. The research aims to: 1) identify Tambelo species from Rhizopora sp. mangrove wood and indigenous lactic acid bacteria (LAB) from Tambelo intestines, 2) obtain the best fermented Tambelo product and characterize its bioactive compounds with potential anti-inflammatory properties, and 3) prove and explain the anti-inflammatory activity of the fermented Tambelo product with indigenous LAB on male mice induced with lipopolysaccharide (LPS) in vivo. The study is divided into three stages: the first involves morphological and genetic identification, isolation, and characterization of indigenous LAB, and proximate analysis of fresh Tambelo meat. The second stage includes the analysis of fermented Tambelo products, covering bacterial growth curve analysis, pH testing, lactic acid content, NaCl content, organoleptic testing based on panelists' preference, proximate analysis, amino acid content, antioxidant activity analysis, components of bioactive compound extracts, functional group analysis, and bioinformatics analysis of Tambelo fermentation. The third stage involves administering the fermented Tambelo product to male mice induced with LPS in vivo. Based on the usable percentage is rendement (BBD), a value of 66.71% was obtained. The protein content in fresh Tambelo meat is 7.81%, while the protein content in fermented Tambelo products is 10.65%, and in dried fermented Tambelo products, it is 35.07%. The fat content in fresh Tambelo meat is 1.36%, in fermented Tambelo products it is 2.74%, and in dried fermented Tambelo products, it is 12.37%. The ash content in fresh Tambelo meat is 3.15%, in fermented Tambelo products it is 7.86%, and in dried fermented Tambelo products, it is 37.26%. The carbohydrate content in fresh Tambelo meat is 27.56%, in fermented Tambelo products it is 1.74%, and in dried fermented Tambelo products, it is 10.69%. Based on the results of morphological and genetic analysis, it was found that Tambelo bears similarity to Bactronophorus thoracites found in the waters of the Malay Peninsula. Through the isolation of lactic acid bacteria from Tambelo intestines and subsequent identification, two lactic acid bacteria isolates were identified: Lactobacillus plantarum and Lactobacillus fermentum. L. plantarum was chosen as the fermentation starter due to its growth temperature range (25°C - 37°C), its ability to ferment sugar, its proteolytic activity on skim milk agar media, as well as its amylolytic and antibacterial activities. The Tambelo product fermented for 21 days is the best product, producing a final product with organoleptic values categorized as highly favored. The best- fermented Tambelo product contains bioactive compounds such as alkaloids, flavonoids, terpenoids, steroids, saponins, hydroquinone phenols, and reducing sugars. It exhibits antioxidant activity against DPPH radicals with an IC50 value of 4,971 ppm. It possesses abundant carboxyl, amine, and methyl groups. According to in silico analysis, nine compounds have the potential for intestinal and ocular anti-inflammatory effects and can be used as nutraceuticals due to their similarity to Dexamethasone. Based on molecular docking simulation results, Trans-3-indoleacetic acid has a strong and stable binding to CD4, CD25, IL-10, and NF-kB. The administration of the best Tambelo fermentation product can influence the inflammation ofmouse lymphocyte cells induced by LPS in vivo for 14 days. It reduces the level of malondialdehyde (MDA) in mouse blood and decreases the relative quantity of regulatory cells (CD4+CD25+), reaching a relative quantity similar to that of the healthy mouse group. Additionally, it can increase the anti-inflammatory cytokine IL-10. The fermentation product produces nine active compounds out of a hundred and thirteen active compounds, including D+-Prolin, DL-Stachydrine, Glutamic Acid, Isoleucine, L(-)-Pipecolinic Acid, L- Phenylalanine, N-Acetyl-L-Leucine, Valyproline, Trans-3-Indoleacrylic Acid, and a group of tryptophan metabolite compounds degraded by microbes, namely Indole, Indole-3-acetate (ILA), 4-indolecarboxaldehyde (14A)/Iald, which have the potential as anti-inflammatory agents in the intestines.
| Item Type: | Thesis (Doktor) |
|---|---|
| Identification Number: | 052308 |
| Uncontrolled Keywords: | Fermentasi Tambelo (Bactronophorus thoracites), Antiinflamasi, Trans 3-indoleacryclic acid, Triptofan | Tambelo (Bactronophorus thoracites) Fermentation, Anti- inflammatory, Trans-3-indole acrylic acid, Tryptophan |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Ilmu Perikanan dan Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan |
| Depositing User: | Nur Subchan |
| Date Deposited: | 18 Jan 2024 02:50 |
| Last Modified: | 18 Jan 2024 02:50 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/211681 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Juliana Leiwakabessy.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (13MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |