## POTENSI PREBIOTIK POLISAKARIDA LARUT AIR UMBI GEMBILI (Dioscorea Esculenta L) SECARA IN VITRO
Prebiotics Potential of Water Soluble Polysaccharides of Gembili Tuber (Dioscorea Esculenta L) Using In Vitro Method
Herlina 1) , Harijono, 2) A. Subagio 1) dan T. Estiasih 2)
1) Dosen Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian UNEJ
2) Dosen Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, UB Email: linaftp@yahoo.com

## ABSTRACT
Water  soluble  polysaccharides  (WSP)  from  gembili  tuber  is  one  water soluble  food  fiber whose existence in the gembili tuber in a free state or bound to proteins. Therefore, to increase the purity of the WSP in the extraction process is required deproteinase. The WSP with different levels of purity will affect its potential as a prebiotic. The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the potential of WSP as a prebiotic and gembili tuber deproteinase effect on the growth of lactic acid bacteria (BAL). This research was conducted by covering the extraction stage WSP gembili tuber using distilled water (WSPc) and extraction of gembili tuber WSP using distilled water, followed by the Aspergillus oryzae protease with 0.05% (WSPd), WSP chemical testing, and testing of potential prebiotic  WSP  gembili  tuber  in  vitro  at  various  concentrations  (1%,  2%,  and  3%)  with  BAL indicators  probiotics  (Lactobacillus  bulgaricus,  Streptococcus  thermophilus,  Bifidobacterium longum), as well as testing the pH and acid that accumulates in the BAL growth media. The results showed that the WSPc and WSPd of gembili tubers potentially as a prebiotic for S. thermophilus, L. bulgaricus, and B. Longum. WSPd more effective as a carbon source for growth of B. longum, use WSPd 2% as an energy source for growth of B. longum replace glucose, the amount of total growth in B. longum amounting to 1.76 x 109 CFU / ml. Based on data of the growth media pH and acid production accumulated in BAL growth media, using glucose as a carbon source (control) is better for growth of S. thermophilus and L. bulgaricus, whereas WSP gembili tubers (WSPc and WSPd) is better as a carbon source for B. longum.
Keywords: Gembili  tuber, water-soluble  polysaccharide  (WSP),  deproteinse,  Prebiotics, Probiotics.

## PENDAHULUAN
Didalam usus besar manusia terdapat  sekumpulan  bakteri,  baik  yang menguntungkan  (probiotik)  maupun  yang merugikan bagi manusia (patogen). Kelangsungan hidup bakteri-bakteri tersebut  dipengaruhi  pola  makan  sehari – hari  dari  inangnya.  Jika  makanan  berserat tinggi  yang  banyak  dikonsumsi  maka bakteri  probiotik  akan  lebih  mendominasi di  dalam  usus.  Kelangsungan  hidup probiotik dapat ditingkatkan dengan pemberian  prebiotik. Prebiotik  merupakan bahan pangan yang tidak dapat dicerna, dan
dapat  menstimulir  pertumbuhan  bakteri asam laktat (Lactobacilli dan
Bifidobacteria),  sehingga  meningkatkan kesehatan  inang  (Salminen, et.al.,  1998; Manning, 2004; dan Gibson, 2004).
Menurut FAO  (2007),  prebiotik adalah  komponen  pangan  yang  tidak  hidup (not  viable)  yang  memberikan  keuntungan kesehatan inang berasosiasi dengan memodulasi  mikrobia.  Manning et  al. (2004), menyatakan bahwa bahan makanan dikategorikan sebagai prebiotik, apabila: (1) tidak  dapat  dihidrolisa  atau  diserap  oleh saluran  pencernaan  bagian  atas;  (2)  secara selektif  menstimulir  pertumbuhan  bakteri
potensial  yang  menguntungkan;  dan  (3) dapat  menekan  pertumbuhan  pathogen  dan virulen,  sehingga  dapat  meningkatkan kesehatan inang. Sumber prebiotik umumnya  diperoleh  dari  tanaman,  salah satunya  adalah  umbi  gembili  yang  banyak mengandung  PLA  (Setiawati,  2000).  PLA tidak  dapat  dicerna  oleh  enzim  pencernaan manusia  sehingga  dapat  mencapai  usus besar dalam keadaan utuh tanpa mengalami perubahan struktur.
Senyawa PLA  umbi  gembili  berada dalam  keadaan  bebas  maupun  terikat dengan  protein.  Menurut  Myoda et  al. (2006), lendir dari Chinese yam (Dioscorea opposita Thunb.)  merupakan    interaksi antara  manan  dan  protein  yang  terdiri  atas enam  jenis  protein  utama,  dengan  BM 50kDa,  45kDa,  42kDa,  32kDa,  23kDa  dan 10kDa.  Pita  protein  dengan  BM  32kDa tampak  dominan  yang  diduga dioscorin. Untuk mendapatkan PLA dengan rendemen tinggi  dan  mengurangi  kandungan  protein dalam  PLA  (deproteinasi)  dibutuhkan kondisi  ekstraksi  yang  optimum  dan bantuan enzim protease untuk mendegradasi protein. Senyawa PLA dari kelompok Dioscorea mengandung  polisakarida  utama glukomanan. Glukomanan merupakan
polisakarida  hidrokoloid  yang  mempunyai berat  molekul  antara  200.000 – 2.000.000 yang  tersusun  dari  unit  D-mannosa  dan  D- glukosa dengan rasio 1,6 : 1 diikat bersama – sama  dalam  ikatan  β – 1,4  (Thomas, 1999).  Glukomanan  mempunyai  beberapa sifat  fisik  yang  istimewa,  antara  lain pengembangan  glukomanan  didalam  air dapat  mencapai  138 – 200  %  dan  terjadi secara  cepat.  Larutan  glukomanan  2% dalam  air  dapat  membentuk  lendir  dengan kekentalan  sama  dengan  larutan  gum  arab 4% (Glicksman, 1982).
Senyawa PLA dapat  difermentasi  oleh bakteri  usus  menghasilkan  gas  hidrogen, metana  dan  CO 2 ,  serta  SCFA  (Short  Chain Fatty Acid). SCFA penting bagi kesehatan usus karena  merupakan  sumber  energi  bagi  sel kolon.  Keberadaan  SCFA  mengakibatkan  pH lumen  usus  besar  menurun, bakteri  yang menguntungkan (Bifidobacterium dan
Lactobacillus)  meningkat,  sedangkan  jumlah mikroba  berbahaya  (Clostridium)  menurun karena  sensitif  terhadap  asam.  Dengan  kondisi seperti  ini  kesehatan  saluran  pencernaan  lebih baik,  sehingga  PLA  diduga  berpotensi  sebagai prebiotik,  yaitu  sebagai  sumber  makanan  bagi pertumbuhan bakteri baik (probiotik) (Tomomatsu,  1994).  Demikian  pula  tingkat kemurnian  PLA  yang  berbeda  memiliki kemampuan  yang  berbeda  dalam  potensinya sebagai prebiotik.
Melihat  sifat  fisik  dan  kimia  PLA yang  terkandung  dalam  gembili,    PLA  ini berpotensi  sebagai  prebiotik.  Pengujian PLA menggunakan beberapa bakteri probiotik  ditujukan  mengetahui  aktivitas prebiotiknya (Widowati, et al., 2005).
Penelitian  yang  dilakukan  oleh Nuraida, et  al.  (2004)  menunjukkan  bahwa oligosakarida  ubi  jalar  berpotensi  sebagai prebiotik  dengan  mendukung  pertumbuhan Lactobacillus dan Bifidobacteria yang diketahui  dapat  bertahan  dalam  saluran pencernaan. Pengujian prebiotik
menggunakan bantuan mikroorganisme (pengujian secara in  vitro).  Pemberian prebiotik    PLA  diharapkan  dapat  memacu pertumbuhan bakteri probiotik.

## METODA PENELITIAN

## Rancangan Penelitian
Penelitian laboratoris ini  dilakukan dengan menguji secara in vitro potensi PLA umbi  gembili.    Jenis  PLA  ini diekstraksi dengan  perlakuan  penambahan  enzim protease  (PLAd)  dan  tanpa  penambahan enzim  protease  (PLAc).  Senyawa  PLA tersebut  diuji sebagai  senyawa  prebiotik dengan  menggunakan  target  bakteri  asam laktat (BAL).
Penelitian  ini  dilakukan  dalam  dua tahap yaitu : 1) penelitian pendahuluan dan 2) penelitian utama. Penelitian pendahuluan meliputi  produksi  dan  pengujian  kimiawi PLAc  dan  PLAd,  sedangkan  penelitian utama  meliputi  pengujian  potensi  prebiotik secara in vitro pada PLAc dan PLAd, serta analisis kimiawi selama fermentasi.
Penelitian ini dilakukan di
Laboratorium  Kimia  dan  Biokimia  Pangan Hasil  Pertanian  FTP  Universitas  Jember, Laboratorium  Mikrobiologi  Pangan  dan  Hasil Pertanian  FTP  Universitas  Jember,  Lembaga Penelitian  dan  Pengujian  Terpadu  UGM Yogyakarta,  dan  Laboratorium  Mikrobiologi Pangan    PAU  Pangan  dan  Gizi  Universitas Gadjah  Mada,  dimulai  bulan  Juli  2010  sampai dengan Desember 2010.

## Rancangan Percobaan
Pada pengujian  potensi  prebiotik secara in  vitro pada  PLAc  dan  PLAd digunakan  3  tingkat konsentrasi,  yaitu  : 1, 2,  dan  3%,  dan menggunakan  tiga  jenis spesies BAL, yaitu Lactobacillus bulgaricus,  Streptococcus  thermophilus,
dan Bifidobacterium longum.
.Pengolahan data penelitian menggunakan metode deskriptif. Data hasil penelitian  dari  3  kali ulangan.Data  hasil pengamatan  ditampilkan  dalam  bentuk Tabel  dan  untuk  mempermudah  intepretasi data  maka  dibuat  Grafik.  Sedangkan  untuk data  sifat  kimiawi  PLAc  dan  PLAd dilakukan uji beda t-test.

## Bahan dan Alat
Bahan - bahan  yang  digunakan adalah  umbi  gembili  dari  Desa  Gintangan, Kecamatan Rogojampi, Kabupaten Banyuwangi,  kultur  bakteri B.  longum, L. bulgaricus, S. thermophilus (Lab. Mikrobiologi  Pangan  PAU  Pangan  dan Gizi  UGM  Yogyakarta). media  MRS agar/Broth  (Malt  Rigorose  Agar)  yang diperoleh dari Fakultas Teknologi Pertanian  Universitas  Gadjah  Mada,  PCA (Plate  Count  Agar),  etanol  97%,  akuades, dan enzim protease Aspergillus oryzae dari Sigma
Peralatan  yang  digunakan  meliputi timbangan  analitik  (Ohaus),  sentrifuse (Medifriger), incubator, pH meter (Jenway),    HPLC  (KNAUER)  dengan kolom Metacarb 87C, dan colony counter.

## Metoda Analisis
Perhitungan  jumlah  bakteri asam laktat (AOAC 1990)
Suspensi sampel dalam larutan fisiologis  NaCl  0.85%  (pengenceran  10 -1 ) dipipet  sebanyak  1  ml  dan  dimasukkan  ke dalam  9 ml  larutan  fisiologis  NaCl  0.85% sehingga diperoleh pengenceran 10 -2 , kemudian dengan cara yang sama dibuat pengenceran 10 - 3 , 10 -4 dan seterusnya sampai tingkat pengenceran  yang  diinginkan  (diharapkan  hasil plating didapat antara 25-250 koloni). Perhitungan  jumlah  BAL  dilakukan  dengan metode  tuang  suspensi  sampel  dari  tingkat pengenceran  yang  sesuai  (10 -5 ,  10 -6 ,  10 -7 ,  dan 10 -8 )  dipipet  1  ml  dan  dimasukkan  ke  dalam cawan  petri  steril  kemudian  dituangi  media MRS agar, digoyang supaya rata dan diinkubasi pada suhu  37 o C  selama  48  jam.  Koloni  yang tumbuh dihitung sebagai jumlah BAL.

## Pengukuran pH (Hadiwiyoto, 1994)
Alat  pengukur  pH  (pHmeter)  terlebih dahulu  dikalibrasi  dengan  larutan  buffer  pH  4, 7,  dan  9  kemudian  elektroda  dibersihkan dengan  akuades  lalu dicelupkan  pada  sampel. pH sampel merupakan harga pH pada skala pH meter.

## Pengukuran total asam (Ranggana, 1997)
Sampel  (PLAc  dan  PLAd)  yang  sudah dimasukkan  dalam  MRS-Broth  dengan  rentang waktu  yang  ditentukan  diambil  10  ml dimasukkan  ke  dalam  labu  ukur 100ml, ditambahkan  akuades  sampai  tanda  batas  lalu dihomogenkan  dan  disaring.  Filtrat  diambil  10 ml  dandimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer. Ditambahkan  indkator  PP  2 – 3  tetes. Dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N (yang distandarisasi  terlebih  dahulu  dengan  HCl diperoleh  hasil  NaOH  0,1058  N)  sampai terbentuk warna merah muda, pembacaan skala pada  saat  warna  merah  muda  terbentukyang pertama  kali  dan  bertahan  sampai  beberapa saat.  Kadar  total  asam  diperoleh  dari rumus perhitungan di bawah ini :
Total Asam (%) = Volume NaOH x N NaOH x FP x BM /1000

## HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat kimiawi PLAc dan PLAd umbi gembili
Hasil rata-rata proksimat PLAc dan

## PLAd  dari  umbi  gembili  dapat  dilihat  pada
Tabel  1 dan  jenis  gula  penyusunnya  dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 1.  Rata-rata uji proksimat PLAc dan PLAd dari umbi gembili Parameter pengujian PLAc PLAd Kadar air (%wb) 11,56±0,06 ns 10,77±0,25 ns Kadar abu (%db) 4,75±0,06 ns 5,73±0,33 ns Kadar Protein (%db) 19,71±0,07 ** 9,94±0,04  ** Kadar Lemak (%db) 1,44±0,02 ns 1,79±0,15 ns Kadar karbohidrat (%db) 74,10±0,11 ** 82,54±0,13 ** Keterangan : ns : menunjukkan berbeda tidak nyata pada taraf 0,05
** : menunjukkan berbeda sangat nyata pada taraf 0,05
Tabel  1 menunjukkan  bahwa  uji  beda t- test (α = 0,05) kadar air, kadar abu dan kadar lemak  antara  PLAc    dan  PLAd    berbeda  tidak nyata, sedangkan kadar protein dan karbohidrat berbeda  sangat  nyata.  Dengan  penggunaan enzim  protease  0,05%  pada  ekstraksi  mampu menurunkan  kadar  protein  sebesar  49,57%  dan menaikkan  kadar  karbohidrat  11,39%.  Hal  ini disebabkan  protease  hanya  mampu  memecah ikatan  antar  protein,  sedangkan  protein  yang terikat  dengan  polisakarida  (glikoprotein) belum terpecah. Protein dan polisakarida dalam lendir Dioscorea opposita terikat dengan ikatan
glikoprotein,  sehingga  sangat  menentukan  sifat fungsionalnya (Myoda et al., 2006).
PLAc  dari  umbi  gembili  memiliki kadar air 11,56±0,06%wb dan PLAd 10,77±0,25%wb  dan  kadar  abu  untuk  PLAc (4,75±0,06%db)  dan  PLAd  (5,73±0,03%db). Jika dibandingkan dengan gum komersial kadar abu PLAc dan PLAd lebih besar dari gum arab dan  gum  xanthan  tetapi  lebih  kecil  dari  gum guar. Cui dan Mazza (1996) melaporkan bahwa kadar abu dari gum  komersial, yaitu gum arab, gum  guar  dan gum  Xanthan  berturut-turut adalah 1,2 %, 11,9% dan 1,5%.
Tabel 2. Hasil analisis gula penyusun PLAc dan PLd umbi gembili
Jenis gula PLAc PLAd ppm % ppm % Asam glukoronat 49.556,8 6,814 98.904,0 13,399 Stakiosa 1.760,0 0,242 88.328,0 11,967 Maltosa 101.408,0 13,944 101.032,0 13,687 Glukosa 266.939.2 36,706 151.777,6 20,562 Manosa 287.147,2 39,485 264.073,36 35,776 Arabinosa 20.424,0 2,809 34.020,8 4,609 Total Gula 727.235,2 100 738.135.8 100
Tabel  2 menunjukkan  bahwa  total  gula  PLAc sebesar  727.235,2  ppm  yang  terdiri  dari  asam glukoronat  49.556,8  ppm,  stakiosa  1.760,0 ppm, maltosa 101.408,0 ppm, glukosa 266.939,2 ppm, manosa 287.147,2 dan arabinosa  20.424,0  ppm.  Sedangkan  total  gula pada PLAd sebesar 738.135,8 ppm yang terdiri dari  asam  glukoronat  98.904,0  ppm,  stakiosa 88.328,0 ppm, maltosa 101.032,0 ppm, glukosa 151.777,6  ppm,  manosa  264.073,4  ppm  dan arabinosa 34.020,8 ppm.
Proses  deproteinasi  dengan  protease
Aspergillus oryzae 0,05% menyebabkan peningkatan  total  gula  sebesar  1,5%,  yaitu  dari
727.235,2 ppm  menjadi 738.135,8 ppm, hal ini kemungkinan  disebabkan  karena  kandungan protein PLAc > PLAd sehingga komposisi gula PLAc  <  PLAd.  Terelusinya  jenis  gula tetrasakarida  dan  disakarida  diduga  kurang sempurnanya  proses  hidrolisis  yang  dilakukan, sehingga  tidak  semua  polisakarida  terhidrolisis menjadi gula sederhana. Sedangkan terelusinya asam  glukoronat  kemungkinan  diakibatkan teroksidasinya polisakarida pada gugus (CH 2 OH)  menjadi  asam  uronat  (Arbianto, 1993).
Proses deproteinasi mengakibatkan terjadinya  penurunan  pada  jenis  gula  glukosa
sebesar  16,14%  dan  manosa  sebesar  3,71%. Disamping  itu  terjadi  kenaikan  pada  jenis  gula asam  glukoronat  sebesar  6,585%,  stakiosa sebesar  11,745%  dan  arabinosa  sebesar 1,800%,  hal  ini  diduga  selama  proses deproteinasi  enzim  protease  mampu  memutus ikatan-ikatan protein yang menyebabkan protein  banyak  terlepas  dari  ikatan  kompleks karbohidrat,  dan  dengan  demikian  akan meningkatkan terjadinya proses oksidasi, dimana  terjadinya  proses  oksidasi  pada    gugus CH 2 OH  akan  terbentuk  asam  uronat  sehingga pada PLAd terjadi peningkatan asam glukoronat sebesar 99,68%.
Dengan kandungan glukosa dan manosa  yang  lebih  tinggi  jika  dibandingkan dengan  jenis  gula  yang  lain,  sehingga  PLA umbi  gembili  diduga  termasuk  golongan
glukomanan  dengan  perbandingan  glukosa  : manosa    pada  PLAc  (1:1,1)  dan  PLAd  (1:1,7). Komposisi gula pada PLA umbi gembili sangat berbeda  jika  dibandingkan  dengan  PLA  dari akar Sophora  subprostrata yang  mengandung Rhamnosa  (16,7%),  arabinosa  (21,3%),  Xylosa (6,5%),  manosa  (2,9%),  galaktosa  (18,5%), glukosa  (4,1%)  dan  asam  uronat  35,6%  (Dong Q. et al., 2003).

## Uji Potensi Prebiotik PLA Umbi Gembili

## Pertumbuhan bakteri probiotik indikator
Jumlah  Total  BAL  dalam  Media Kontrol  (glukosa  2%),  PLAc  dan  PLAd dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Jumlah Total BAL dalam Media Kontrol (glukosa 2%), PLAc dan PLAd
Keterangan S. thermophilus (CFU/ml) B. longum (CFU/ml) L. bulgaricus (CFU/ml) Kontrol 6.20 x 10 8 ±4,00 5.05 x 10 7 ±0,95 4.95 x 10 7 ±0,05 PLAc 1% 1.34 x 10 8 ±0,20 1.96 x 10 8 ±0,65 8.20 x 10 6 ±0,08 2% 1.17 x 10 8 ±0,30 5.10 x 10 8 ±0,00 8.95 x 10 6 ±0,05 3% 5.20 x 10 8 ±0,40 6.35 x 10 8 ±0,50 3.80 x 10 7 ±0,20 PLAd 1% 2.01 x 10 8 ±2,10 5.80 x 10 8 ±3,00 1.21 x 10 7 ±0,03 2% 1.62 x 10 8 ±0,50 1.76 x 10 9 ±13,00 2.91 x 10 7 ±0,08 3% 1.05 x 10 8 ±0,20 2.80 x 10 9 ±2,00 5.00 x 10 7 ±0,00
Tabel  3 menunjukkan  bahwa  PLAc dan  PLAd  dari  umbi  gembili  mampu menyediakan  subtrat  (sebagai  sumber karbon/energi)  untuk  pertumbuhan  bakteri probiotik atau tergolong prebiotik. Berdasarkan  tingkat  pertumbuhan  bakteri probiotik indikator dengan jumlah melebihi batas  minimal  jumlah  sel  untuk  produk probiotik  sebesar  minimal  10 6 CFU/g (Manning  and  Gibson,  2004).  Dari  hasil penelitian  ini  dapat  diketahui  penggunaan PLA  (PLAc  dan  PLAd)  konsentrasi  1% telah  mampu  menyediakan  prebiotik  untuk pertumbuhan bakteri probiotik S. thermophilus, L. bulgaricus, dan B. longum.

## Perubahan nilai pH
Perubahan  nilai  pH  merupakan indikator  terjadinya  fermentasi  senyawa gula  menjadi  asam  laktat. Bakteri  asam laktat  akan  mendegradasi  sumber  karbon (senyawa  gula)  dan  menghasilkan  asam laktat.  Pembentukan  asam  laktat  tersebut akan menurunkan pH media. Perubahan pH media  fermentasi  dengan  sumber  karbon PLAc,  PLAd,  dan  kontrol  oleh  BAL (Streptococcus  thermophilus,  Lactobacillus bulgaricus, dan Bifidobacterium  longum) indikator  dapat  dilihat  pada Gambar  1, Gambar  2, dan Gambar 3.
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 0 3 6 9 12 15 18 21 24 48 72 pH Waktu Fermentasi Kontrol PLA c PLA d
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 0 3 6 9 12 15 18 21 24 48 72 pH Waktu Fermentasi (Jam) Kontrol PLA c PLA d
Gambar  1. Nilai  pH  media  fermentasi  dengan  sumber  karbon glukosa, PLAc  dan  PLAd  umbi  gembili  selama  fermentasi menggunakan S thermophilus. Gambar  1 memperlihatkan bahwa pola  perubahan  pH  media  fermentasi dengan  sumber  karbon  glukosa,  PLAc  atau PLAd menggunakan Streptococcus thermophilus cenderung mengalami penurunan.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa S.thermophilus mampu melakukan aktivitas metabolisme  dalam  PLAc  dan  PLAd, meskipun penurunan pH pada kedua media tersebut masih dibawah penggunaan sumber  gula  glukosa  (kontrol). S. thermophilus diduga lebih efektif menggunakan
glukosa untuk pertumbuhannya. Kondisi ini sesuai dengan pendapat Koswara (1998) dalam Yusmarini (2004),  bahwa  glukosa  merupakan  sumber energi  bagi  bakteri  asam  laktat  agar fermentasi dapat berjalan lebih cepat.
Streptococcus  thermophilus mampu memanfaatkan PLA sebagai sumber karbon dengan  ditandai  terjadinya  penurunan  pH selama  fermentasi  sebesar  0.5 – 0.75  unit. Dengan  kata  lain  PLA  memiliki  potensi sebagai  prebiotik  untuk S.thermophilus. Penurunan  pH  selama  penyimpanan  dapat disebabkan  oleh  aktivitas  bakteri  asam laktat  yang  bekerja  memfermentasi  gula (sukrosa, glukosa, dan laktosa) dan polisakarida  menjadi  sebagian  besar  asam laktat  dan  sejumlah  kecil  asam  lainnya. Fermentasi  yang  melibatkan  bakteri  asam laktat  dicirikan  oleh  akumulasi  asam-asam organik  terutama  asam  laktat  yang  diiringi dengan  terjadinya  penurunan  nilai  pH (Anshori, 1992).
Gambar 2 . Perubahan  nilai  pH  media  fermentasi  dengan  sumber karbon glukosa,  PLAc  dan  PLAd  umbi  gembili  selama fermentasi menggunakan Lactobacillus bulgaricus (Jam)
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 0 3 6 9 12 15 18 21 24 48 72 pH Waktu Fermentasi (Jam) Kontrol PLA c PLA d
Gambar  2 menunjukkan  bahwa selama  proses  fermentasi  cenderung  terjadi penurunan  pH  pada  semua  perlakuan penggunaan  sumber  karbon  kontrol,  PLAc atau PLAd. Hal ini menunjukkan bakteri L. bulgaricus mampu  melakukan  aktivitas metabolisme dalam semua perlakuan dengan menghasilkan asam – asam organik sehingga  mengakibatkan  penurunan  pH media.
Lactobacillus.  bulgaricus tergolong bakteri  homofermentatif  karena  hanya mampu  menghasilkan  asam  laktat  pada produk  utama  dari  fermentasi  glukosa. Lactobacillus bulgaricus memiliki  enzim
aldolase,  heksosa  isomerase,  dan  sedikit fosfoketolase yang digunakan untuk memecah gula menjadi senyawa yang lebih sederhana  sehingga  mudah  dicerna  sebagai asupan  energi.  Jalur  metabolisme  yang digunakan  oleh  kelompok L.bulgaricus yaitu  jalur  glikolisis  (Embden  Meyerhoff Parnas  (EMP))  yang  menghasilkan  dua molekul  asam  piruvat.  Asam  piruvat  yang terbentuk dari jalur  EMP bertindak sebagai penerima  hidrogen  sehingga  reduksi  asam piruvat  oleh  NADH  menghasilkan  dua asam laktat (Fardiaz, 1992) dalam
Soeharsono  (2010).  Persamaan  reaksi tersebut  dapat  dilihat  dibawah  ini  : 2 CH 3 COCOOH + 2 NADH 2 CH 3 COHCOOH + 2 NAD + Asam Piruvat Asam Laktat
Asam laktat yang dihasilkan bersifat  sebagai  inhibitor  bagi  mikroba pathogen  sehingga  produk  fermentasi yang  memiliki  kadar  asam  laktat  tinggi akan  tahan  lebih  lama. L.bulgaricus memiliki  aktivitas  proteolitik  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  bakteri  asam  laktat lainnya, sehingga produk yang difermentasi oleh bakteri ini memiliki cita rasa  dan  nilai  gizi  yang  tinggi  (Varnam dan  Sutherland,  1994)  dalam  Soeharsono (2010).
Tingkat  penurunan  pH  dari  ketiga perlakuan menunjukkan perbedaan dimana penurunan pada perlakuan kontrol lebih  besar  (hampir  2  unit),  sedangkan pada  PLAc  dan  PLAd    terjadi  penurunan pH  sekitar  0,5 – 1  unit.  Perbedaan tersebut  diduga  akibat  komposisi  sumber gula media yang berbeda, dimana perlakuan  kontrol  hanya  menggunakan glukosa. Penurunan nilai pH pada jam ke- 72  pada  media  kontrol  PLAc  dan  PLAd berturut-turut pH 4,46; 5,41; dan 5,10.
Gambar 3. Perubahan  nilai  pH  media  fermentasi  dengan  sumber karbon glukosa,  PLAc  dan  PLAd  umbi  gembili  selama fermentasi menggunakan B.longum
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 0 3 6 9 12 15 18 21 24 48 72 T o ta l A sa m T e rt it ra si ( % ) Waktu Fermentasi (Jam) Kontrol PLA c PLA d

## Gambar  3 menunjukkan  bahwa
Bifidobacterium  longum selama  fermentasi cenderung  terjadi  penurunan pH  pada semua  perlakuan  penggunaan  sumber karbon  pH  terendah  dimiliki  oleh  PLAd, kemudian PLAc dan kontrol. Hal ini karena Bifidobacteria tidak begitu menyukai glukosa,  sehingga  mikroba  mendapatkan asupan  energi  yang  terbatas  karena  dalam kontrol  sumber  energi  terbesar  berupa glukosa.  Sedangkan  pada  PLAc  dan  PLAd masih  terdapat  jenis-jenis  gula  yang  lain dan protein untuk mendukung pertumbuhannya. Pola
pertumbuhan Bifidobacterium  longum agak  berbeda dengan L.bulgaricus dan S.thermophilus yaitu  bakteri  ini lebih  baik  aktivitasnya pada  media  PLA  dibandingkan  dalam media glukosa (kontrol).
Bifidobacterium  longum merupakan golongan  bakteri  heterofermentatif,  dalam fermentasinya  dapat  merombak  glukosa menjadi asam asetat dan asam laktat dengan perbandingan  3:2  (Soegharsono,  2010). Bifidobacterium  longum dalam  memecah gula menggunakan enzim fructose-6- phosphate phosphoketolase (F6PPK) melalui jalur fosfoketolase (Dallas, 1999).

## Total asam tertitrasi
Pengukuran  total  asam  tertitrasi dilakukan untuk menunjukkan jumlah kadar asam  laktat  yang  terdapat  dalam  suatu bahan. Dalam  memfermentasi  glukosa bakteri asam laktat dibagi dalam heterofermentatif dan homofermentatif (Fardiaz,  1989).  Bakteri  asam  laktat heterofermentatif yaitu memfermentasi glukosa  menjadi  asam  laktat  melalui  jalur fosfoketolase,  etanol  atau  asam  asetat  dan CO 2 , sedangkan homofermentatif mengubah  keseluruhan  glukosa  menjadi asam laktat melalui jalur glikolisis (Fardiaz, 1992; Salminen et al., 2004).
Pemecahan  glukosa  dalam  sel  BAL menghasilkan energi untuk aktivitas termasuk  memproduksi  asam  laktat.  Asam laktat  yang  dihasilkan  oleh  BAL  akan tersekskresikan  keluar  sel  dan  akan terakumulasi  dalam  media  fermentasi. Akumulasi  asam  laktat  hasil metabolisme oleh  BAL  indikator  (S.thermophilus,  L. bulgaricus, dan B.longum)  menggunakan sumber karbon glukosa 2%, PLAc 2%, atau PLAd  2%,  pada  suhu  37 0 C  selama  72  jam selengkapnya  dapat  dilihat  pada Gambar 4, Gambar 5, dan Gambar 6.
Gambar 4. Total asam tertitrasi pada media fermentasi dengan sumber karbon glukosa,  PLAc  dan  PLAd  umbi  gembili  selama  fermentasi menggunakan S. thermophilus.
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 0 3 6 9 12 15 18 21 24 48 72 T o ta l A sa m T e rt it ra si ( % ) Waktu Fermentasi (Jam) Kontrol PLA c PLA d
Gambar 5. Total asam tertitrasi pada media fermentasi dengan sumber karbon glukosa,  PLAc  dan  PLAd  umbi  gembili  selama  fermentasi menggunakan L. bulgaricus
Gambar  4 dan 5 menunjukkan bahwa  pola  perubahan  total  asam  media fermentasi  dengan  sumber  karbon  kontrol, PLAc atau PLAd menggunakan S. thermophilus dan L.bulgaricus cenderung mengalami peningkatan.
Hal
ini menunjukkan  bahwa S.thermophilus dan L.  bulgaricus mampu  melakukan  aktivitas metabolisme  dalam  PLAc  dan  PLAd, meskipun  kenaikan  total  asam  pada  kedua media  tersebut  masih  dibawah  penggunaan sumber  gula  glukosa  (kontrol).  Hal  ini disebabkan dengan jenis gula yang terdapat pada  PLAc  dan  PLAd,  seperti  yang  telah dijelaskan bahwa karakteristik L. bulgaricus dan S.thermophilus yang  tidak menyukai  jenis  gula – gula  selain  glukosa, fruktosa, dan laktosa mengakibatkan aktivitas  bakteri  dalam  menghasilkan  asam – asam  organik  tidak  begitu  besar.
Persentase total asam  yang dihasilkan pada PLAd  lebih  besar  dibandingkan  PLAc,  hal ini  diduga  karena  terdapat  protein  yang berikatan  kuat  dengan  poliskarida  pada PLAc  sehingga  gula – gula  tersebut  lebih sulit dicerna oleh bakteri.
Menurut  penelitian  yang  dilakukan oleh  Suryadjaja (2005),  menunjukkan bahwa pertumbuhan BAL (L. casei Rhamnosus, L. casei Shirota, Lactobacillus F1 dan G3) dalam media yang mengandung glukosa atau fruktosa lebih baik dibandingkan dengan media yang mengandung sukrosa, rafinosa dan maltosa. Glukosa  dan  fruktosa  merupakan  golongan gula sederhana yang tidak berikatan dengan gugus  lainnya  dan  tidak  memiliki  ikatan glikosidik sehingga BAL tidak menemukan kesulitan  dalam  menggunakan  glukosa sebagai sumber gula untuk pertumbuhannya.  Hal  ini  selaras  dengan nilai pH yang dihasilkan, yaitu pada kontrol yang memiliki nilai keasamaan tinggi maka akan  menunjukkan  nilai  pH  yang  rendah. Perubahan  pH  yang  mengalami  penurunan selama  inkubasi  akan  mengakibatkan  nilai total asam yang semakin meningkat selama penyimpanan.
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 0 3 6 9 12 15 18 21 24 48 72 T o ta l A sa m T e rt it ra si ( % ) Waktu Fermentasi (Jam) Kontrol PLA c PLA d
Gambar  6. Total  asam  tertitrasi  pada  media  fermentasi  dengan  sumber karbon  glukosa,  PLAc  dan  PLAd  umbi  gembili  selama fermentasi menggunakan B.longum Gambar  6 menunjukkan  bahwa pertumbuhan B.longum
agak  berbeda dengan L.bulgaricus dan S.thermophilus yaitu  bakteri  ini  lebih  baik  aktivitasnya pada  media  PLA    (PLAc  atau  PLAd) dibandingkan dalam media glukosa (kontrol).  Perubahan  total  asam  media fermentasi  dengan sumber  karbon  PLAd menggunakan B.longum memiliki  total asam  tertinggi.  Total  asam  pada  PLAd lebih besar dibandingkan
PLAc,
sedangkan
PLAc lebih besar dibandingkan kontrol. Peningkatan  tertinggi  total  asam pada B.longum diduga  karena  genus bifidobacterium kurang baik dalam memanfaatkan  glukosa.  Dalam  perlakuan ini  yang  mengandung  sumber  karbon glukosa terbesar adalah kontrol. Sehingga media  fermentasi  pada  kontrol  memiliki perkembangan  lebih  lambat  dari  lainnya. Hal ini dikarenakan B.longum kurang baik dalam  memanfaatkan  glukosa  sebagai sumber  gula.  Lain  halnya  pada  PLAc  dan PLAd  yang  terdiri  dari    beberapa  jenis gula  seperti  maltosa,  stakiosa,  manosa, arabinosa  sehingga B.longum memiliki asupan  gula  lebih  banyak  dan    lebih mudah untuk mencernanya.

## KESIMPULAN
Senyawa PLA  umbi  gembili  yang diekstrak dengan akuades (PLAc) atau yang telah mengalami proses deproteinasi (PLAd)   berpotensi sebagai prebiotik untuk semua jenis probiotik indikator. Berdasarkan  nilai  pH  dan  asam  tertitrasi pada media pertumbuhan BAL, penggunaan glukosa  2%  (kontrol)  lebih  baik  sebagai sumber  karbon  untuk  pertumbuhan L. bulgaricus dan S.thermophilus, sedangkan PLA  (PLAc  2%  dan  PLAd  2%)  umbi gembili  lebih  baik  untuk pertumbuhan B. longum.

## DAFTAR PUSTAKA
Anshori R (1992). Teknologi  Fermentasi. Arcan, Jakarta.

## AOAC
(1990). Official  Methods  of Analysis. Washington:
Cui  W  & Mazza G  (1996). Physicochemical Characteristics  of  flaxseed    gum. Food  Research  International (29): 397-402.
Dallas GH (1999). Bifidobacterium. Di dalam:  Robinson  RK,  Batt  CA, Patel  PD.  2000. Encyclopedia  of

## Potensi Prebiotik Polisakarida Larut  Air Gembili
Food Microbiology, Vol 1. London, Academic Press.
Dong  Q, Yao J,  & Fang JN (2003). Structural characterization  of  the  water  extractable polysaccharides from Sophora subprostrata roots. Carbohydrate Polymers (54): 13-19.
Fardiaz S (1992). Mikrobiologi Pangan I. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Gibson  GR (2004).  Fibre  and  effects  on probiotics. Clinical
Nutrition Supplements (1): 25-31.
Glicksman M (1982). Food  Hydrocolloids. Academic Press, Inc., USA: 6 -12.
Hadiwiyoto  S (1994). Teori  dan  Prosedur
Pengujian  Mutu  Susu  dan  Hasil
Olahannya. Liberty, Yogyakarta.
Manning TS & Gibson GR (2004).
Prebiotics. Best  Practice  &  Research Clinical Gastroenterology 18(2): 287- 298.
Myoda TY, Matsuda T, Suzuki T, Natagawa T, Nagai T, & Nagashima T (2006). Identification  of soluble  proteins  and interaction with mannan in mucilage of Dioscorea opposita Thunb. (Chinese yam tuber). Food  Sci.
Technol. Res. 12(4): 299-302.
Nuraida  L,  Palupi  NS,  Anggiarini  AN, Pertiwi  W  (2004). Pemanfaatan  Ubi
Jalar sebagai Prebiotik dan Formulasi Sinbiotik Sebagai Supplemen  Pangan.  Bogor:  Laporan Akhir Penelitian, RUSNAS Diversifikasi Pangan Pokok, IPB Ranggana  S (1997). Manual of Analysis  of
Fruit  and  Vegetables Product. Tata
MC Graw  Publishing  Company
Limited, New Delhi.
Salminen S, Roberfroid M, Ramos P, Fonden R (1998). Prebiotic substrates  and
lactic acid bacteria. Di  dalam: Salminen  S,  Wright  A. Lactic  Acid Bacteria Microbiological
and
Functional Aspects. Ed ke-2, Revised and  Expanded.  New  York, Marcel Dekker Inc.: 343-358.
Setiawati E, Istalaksana P, & Murtiningrum (2000).  Karakterisasi fisik  dan kimia beberapa jenis pati uwi  (Dioscorea sp) asal  Irian  Jaya. Jurnal  Teknologi Pangan dan Gizi V(02): 1-8.

## Soeharsono (2010). Probiotik.  PT.  Widya
Padjajaran. Bandung
Suryadjaya  A (2005). Potensi ubi jalar putih dan merah (Ipomoea batatas l.) untuk pertumbuhan bakteri asam laktat  dan menekan pertumbuhan patogen. http://repository.ipb.ac.id/ bitstream/ handle/ 123456789/12558/F05asu.pdf Diakses 02/05/2011.
Thomas  WR (1999).  Konjac gum.  In  A. Imelson (ed). Thickening and Gelling Agents  For  Food.  2 nd .  Aspen
Publisher Inc. Gaithetsburg, Maryland:169 – 198
Tomomatsu H (1994).  Health  effects  of oligosaccharides.Food
Technology (10): 61-65.
Yusmarini & Effendi (2004).  Evaluasi  Mutu
Soygurt Yang Dibuat dengan Penambahan  Beberapa  Jenis  Gula. Jurnal  Natur  Indonesia 6(2):  104- 110  (2004). http://perpustakaan4u . wordpress.com / 2008 / 08 / 31 / evaluasi – mutu – soygurt – yang – dibuat - dengan penambahan – beberapa – jenis - gula.  Diakses 10/04/2011
Widowati  S dkk. (2002). Petunjuk  Teknis
Proses  Pembuatan  Aneka  Tepung dari Bahan Pangan Sumber
Karbohidrat  Lokal. Balai  Penelitian
Pascapanen, Bogor.