HIMALOGIN

Prebiotik Dalam Susu Formula

Prebiotik Dalam Susu Formula

Prebiotik Dalam Susu Formula

Walaupun prebiotik secara alami sudah menjadi bagian dari diet manusia, namun penelitian-penelitian mengenai sifat fungsional prebiotik baru dilakukan dalam periode 20 tahun terakhir. Konsep prebiotik dikenalkan pada 1995 oleh Gibson dan Roberfroid. Prebiotik didefinisikan sebagai ingridien pangan yang tidak dapat dicerna namun secara selektif menstimulir pertumbuhan dan aktivitas mikroba yang menguntungkan dalam saluran pencernaan sehingga memberikan efek kesehatan bagi yang mengkonsumsinya.

Target prebiotik adalah bakteri menguntungkan yang secara alami terdapat pada saluran pencernaan. Bakteri tersebut terutama adalah dari kelompok bifidobakteria dan bakteri asam laktat. Untuk dapat berfungsi, prebiotik harus tahan terhadap kondisi percernaan sebelum mencapai kolon dan usus besar dimana prebiotik akan berfungsi. Karena penggunaan prebiotik ditujukan untuk menstimulir pertumbuhan bifidobakteria dan laktobasili, maka pengujian yang dilakukan secara langsung ditujukan terhadap kelompok bakteri tersebut.

Oligosakarida dengan berat molekul rendah banyak menjadi perhatian dalam pengembangan senyawa prebiotik. Oligosakarida ini tidak dicerna dalam usus halus sehingga dapat mencapai kolon dan menjadi substrat bagi bakteri yang menguntungkan.

International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) menyebutkan tiga kriteria untuk prebiotik, yaitu: (1) Resisten terhadap degradasi oleh asam lambung, enzim pencernaan atau hidrolisis, (2) Dapat difermentasi oleh mikroorganisme dalam saluran pencernaan dan (3) Menstimulir secara selektif pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme yang menguntungkan dalam saluran pencernaan.

Resisten terhadap pencernaan, tidak berarti harus sama sekali tidak bisa dicerna namun harus menjamin bahwa jumlah yang cukup dapat mencapai kolon. Sementara itu, kriteria yang ketiga merupakan kriteria yang sulit untuk dipenuhi. Ingridien juga harus aman dan memiliki sifat sensori yang disukai. Oligosakarida yang telah banyak digunakan sebagai prebiotik dan memenuhi persyaratan di atas adalah GOS (Galaktooligosakarida, termasuk juga transGOS) dan FOS (Fruktooligosakarida, termasuk inulin). FOS atau inulin merupakan fruktan dengan derajat polimerisasi antara 2 sampai 70. FOS diperoleh antara lain dengan cara esktraksi bahan tanaman yang mengandung inulin dengan air panas atau dengan polimerisasi monomer fruktosa secara enzimatis, sedangkan GOS dibuat dengan transgalaktosilasi laktosa secara enzimatis.

Penelitian-penelitian untuk memperoleh prebiotik telah banyak dilakukan. Beberapa senyawa yang telah menunjukkan potensinya sebagai prebiotik antara lain polidekstrosa, oligosakarida kedelai, isomalto-oligosakarida, xilo-oligosakaroda, palatinosa, gentio-oligosakarida dan gula alkohol seperti laktitol, sorbitol dan maltitol. Akan tetap penelitian-peneltian untuk membuktikan efeknya pada manusia masih terbatas. Padahal untuk menjadi senyawa yang dikelompokan sebagai prebiotik, harus disertai dengan bukti-bukti studi pada manusia.

 

Apakah prebiotik
sama dengan serat pangan?

Serat pangan dan prebiotik kedua-duanya merupakan karbohidrat tidak dapat dicerna, dan kedua-duanya dapat dicerna oleh mikroorganisme dalam saluran pencernaan. Akan tetapi prebiotik berbeda dengan serat, dimana prebiotik harus secara selektif difermentasi hanya oleh mikroorganisme yang menguntungkan.

 

Manfaat prebiotik

Prebiotik tertentu apabila dikonsumsi dalam jumlah yang cukup telah menunjukkan manfaat kesehatan antara lain memperbaiki fungsi saluran pencernaan, memodulasi sistem imun, memperbaiki metabolisme lipida dan penyerapan mineral serta mengurangi risiko kanker. Prebiotik dapat melengkapi fungsi probiotik, yaitu bakteri hidup yang apabila dikonsumsi dalam jumlah yang cukup dapat memberikan manfaat kesehatan. Bakteri probiotik terutama dari kelompok bifidobakteria dan bakteri asam laktat.

Di dalam kolon, enzim yang dihasilkan bakteri, misalnya ß-fructosidase dan ß-galaktosidase menhidrolisis prebiotik. Hasil akhir dari fermentasi oleh bakteri menguntungkan adalah Asam Lemak Rantai Pendek, yaitu asam asetat, propionat dan butirat. Senyawa-senyawa ini menurunkan pH intraluminal dan secara langsung menghambat pertumbuhan mikroorganisme berbahaya, sementara menstimulir pertumbuhan bifidobakteria. Beberapa faktor mempengaruhi efektifitas oligosakarida pada kolon, antara lain jenis oligosakaridanya, dosis, durasi konsumsi, tempat di mana fermentasi terjadi dan komposisi awal mikroorganisme pada saluran pencernaan.

Sampai saat ini tidak ada takaran umum yang direkomendasikan untuk penggunaan prebiotik, namun dari hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa FOS (Fruktooligosakarida) dengan dosis 5-8 gram/hari atau GOS (Galakto Oligosakarida) memberikan efek prebiotik pada orang dewasa.

 

Prebiotik dalam produk pangan

Beberapa bahan pangan diketahui mengandung senyawa prebiotik, misalnya asparagus, chicory, umbi dahlia, Jerussalem artichoke, bawang putih, onion, gandum, oat, pisang. Akan tetapi untuk memperoleh efek prebiotik dari pangan tersebut, maka harus dikonsumsi dalam jumlah besar. Oleh karena itu, metode yang banyak digunakan dan lebih realistik adalah melakukan fortifikasi pangan dengan prebiotik dengan jumlah tertentu. Beberapa jenis pangan yang telah dikembangkan dengan fortifikasi prebiotik adalah yoghurt, biskuit, roti, dessert berbasis susu, es krim, spreads, minuman, susu dan makanan bayi. Produk-produk tersebut telah banyak yang beredar di pasaran.

 

Prebiotik dalam
susu bayi

Oligosakarida merupakan salah satu komponen utama pada Air Susu Ibu, yang mengandung sekitar 10 g/l oligosakarida netral dan 1 g/l oligosakarida asam (Boehm and Stahl, 2003). Konsentrasi oligosakarida ini berubah sejalan dengan periode laktasi (menyusui), dengan konsentrasi oligosakarida terbesar terdapat dalam kolustrum. Komposisi oligosakarida ASI sangat kompleks dan telah dilaporkan terdapat lebih dari 100 struktur menyerupai oligosakarida terdapat pada ASI.

ASI atau susu formula mungkin memberikan efek yang berbeda terhadap perkembangan mikrorganisme pada saluran pencernaan. Penelitian-penelitian menunjukkan bahwa saluran pencernaan bayi yang diberi ASI lebih didominasi oleh bifidobakteria dan laktobasili dibandingkan dengan bayi yang diberi susu formula. Dominasi bifidobakteria dan laktobasili ini dipercaya mengurangi risiko penyakit-penyakit yang terkait dengan saluran pencernaan. Oligosakarida pada ASI diyakini berkontribusi terhadap perkembangan bifidobakteria dan laktobasilli pada bayi, sehingga ASI disebut memiliki efek bifidogenik.

Karena komposisi dan struktur oligosakarida pada ASI sangat kompleks, hingga saat ini dianggap masih belum layak untuk mereproduksi ASI. Namun demikian, riset-riset terbaru menunjukkan adanya upaya-upaya untuk mereproduksi efek biologis ASI. Senyawa prebiotik yang telah digunakan dalam penelitian-penelitian untuk produk-produk bayi adalah GOS dan FOS. Studi klinis yang telah dilakukan membuktikan bahwa penambahan GOS atau FOS pada susu formula menghasilkan efek bifidogenik yaitu menstimulir pertumbuhan bifidobakteria dan laktobasili pada saluran pencernaan bayi. Studi yang dilakukan Moro et al. (2002) menunjukkan bahwa pemberian susu formula yang difortifikasi dengan campuran GOS/FOS dengan konsentrasi 0.4 g/100ml atau 0.8 g/100 ml selama 28 hari menunjukkan peningkatan bifidokateria dan laktobasili dalam feses. Peningkatan bifidobakteria ini tergantung dosis oligosakarida. Campuran inulin berantai panjang (5-60 monomer) dengan GOS (2-7 monomer) dengan rasio 10-90% telah ditambahkan ke dalam susu bayi di Eropa selama lebih dari 5 tahun (Veereman, 2007). Studi klinis menunjukkan bahwa susu formula yang difortifikasi prebiotik ini secara nyata mempengaruhi komposisi mikroorganisme dalam feses menyerupai komposisi mikroorganisme pada feses bayi yang diberi ASI, memperbaiki konsistensi feses, menurunkan permeabilitas usus, dan mengurangi risiko infeksi saluran pencernaan, saluran pernafasan dan penyakit kulit pada bayi. Fortifikasi susu formula dengan campuran GOS dan FOS juga meningkatkan absorpsi kalsium. Pemberian makanan sapihan yang difortifikasi dengan oligofruktosa dengan dosis 4.5 g/hari selama 6 minggu menunjukkan peningkatan jumlah bifidobakteria pada feses dan menurunkan Clostridia serta melunakkan feses dan mengurangi resiko penyakit saluran pencernaan (Scholtens et al. 2006).

Hasil-hasil penelitian fortifikasi susu formula dengan prebiotik ini telah diaplikasikan oleh banyak industri. Walaupun penambahan prebiotik pada susu formula dapat memberikan sebagian fungsi dari ASI, namun karena kompleksitas komposisi ASI dan terdapat fungsi lain dari ASI, maka pemberian ASI tetap merupakan yang terbaik.

Dosis oligosakarida merupakan hal kunci dalam formulasi susu atau makanan bayi, karena pada dosis tinggi oligosakarida dapat menimbulkan efek laksatif. Sejak tahun 2001 European Comission memperkenankan penggunaan campuran 10% inulin atau FOS dan 90% GOS dapat ditambahkan ke dalam susu bayi dengan konsentrasi maksimum 0.8 g/100 ml.

 

Prebiotik dan probiotik pada susu formula

Salah satu faktor yang mempengaruhi efektivitas prebiotik adalah keberadaan mikroorganisme menguntungkan dalam saluran pencernaan. Probiotik, yaitu mikroorganisme hidup yang memberikan manfaat kesehatan juga telah ditambahkan pada susu dan makanan bayi. Studi klinis mengenai efikasi dan keamanan probiotik pada susu formula masih terbatas. Efek probiotik ini tergantung pada strain yang digunakan. Beberapa studi menggunakan probiotik untuk mencegah terjadinya diare akut karena infeksi dan penyakit-penyakit alergi pada bayi. Beberapa strain telah dibuktikan dapat mencegah terjadinya penyakit necrotizing enterocolitis pada bayi yang lahir prematur atau berat badan di bawah normal. Scientific Committee on Food, European Commission telah mensyaratkan bahwa probiotik yang diambahkan pada susu formula harus dievaluasi efeknya baik untuk kesehatan maupun dari sisi keamanannya berdasarkan prinsip-prinsip pengujian yang telah disetujui komisi. Hanya strain yang telah diidentifikasi secara genetik yang dapat digunakan sebagai probiotik. Jumlah bakteri hidup pada susu formula harus pada kisaran 106 – 108 colony forming units (CFU) per gram formula yang untuk dikonsumsi.

Beberapa penelitian walaupun tidak spesifik pada bayi menunjukkan kombinasi antara prebiotik dan probiotik (disebut synbiotik) lebih efektif dalam meningkatkan jumlah mikroorganisme yang menguntungkan. Namun dari sisi teknologi untuk susu atau makanan bayi, penambahan prebiotik lebih mudah karena produk memungkinkan untuk disterilisasi. Sementara itu produk yang mengandung probiotik tidak mungkin disterilisasi karena harus mempertahankan bakteri probiotik tetap hidup.

 

Dr. Lilis Nuraida
Peneliti SEAFAST Center
dan Staf Pengajar
Departemen Ilmu dan
Teknologi Pangan, IPB

 

Referensi

  • Boehm G and B Stahl. 2003. Oligosaccharides. In Mattila-Sandholm T (ed). Functional Dairy Product. Woodhead Publ Cambridge. Pp203-243.
  • Boehm G and B Stahl. 2003. Oligosaccharides. In Mattila-Sandholm T (ed). Functional Dairy Product. Woodhead Publ Cambridge. Pp203-243.
  • Moro G, I Minoli, M Mosca, S Fanaro, J Jelinek, B Stahl and G Boehm. 2002. Dosage –related bifidogenic effects of galacto and fructo-oligosaccharides in formula-fed term infants, J Pediatr Gastroenterol Nutr 34:291-295
  • Scholtens, PA., MS Alles, JG Bindels, EG van der Linde, JJ Tolboom, J Knol. 2006. Bifidogenic effects of solid weaning foods with added prebiotic oligosaccharides: a randomised controlled clinical trial. J. Pediatr Gastroenterol Nutr. 42:553-559.
  • Veereman G. 2007. Pediatric Applications of Inulin dan Oligofructose. J Nutr 137:2585S-2589S.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *