Judul: Study of Cancer Cell Inhibition Characteristics by Lactic Acid Bacteria L. plantarum IIA-1A5 and L. acidophilus IIA-2B4 and Their Application in Fermented Milk
Abstrak: Kanker merupakan salah satu penyakit yang paling banyak didiagnosis dan mematikan di seluruh dunia. Pengobatan dan terapi kanker konvensional masih memiliki tingkat keberhasilan yang tidak menentu dan beragam efek samping yang merugikan. Hal ini menjadi alasan akan pentingnya pengembangan pangan sehat fungsional sebagai pendamping pengobatan kanker secara kuratif maupun sebagai pangan sehari-hari untuk fungsi preventif. Bakteri asam laktat (BAL) probiotik diketahui memiliki sifat fungsional sebagai antikanker. Dua strain BAL indigenus asal Indonesia, Lactobacillus plantarum IIA-1A5 dan Lactobacillus acidophilus IIA-2B4, telah menunjukkan karakteristik probiotik berdasarkan pengujian in vivo dan in vitro. Namun, studi mengenai potensi antikanker dari kedua strain bakteri tersebut masih sangat terbatas. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis aktivitas antikanker dari kedua strain tersebut, kandungan komponen bioaktif dan mekanisme antikankernya, serta potensi antikanker dari produk olahannya. Penelitian ini ini terdiri dari empat tahapan. Tahapan pertama meliputi pengujian aktivitas antikanker L. plantarum IIA-1A5 dan L. acidophilus IIA-2B4. Ekstrak fraksi intraseluler dan ekstraseluler dari kedua bakteri probiotik pada level konsentrasi 0, 15, 50, 100, dan 200 µg/mL diujikan secara in vitro terhadap sel kanker WiDr dan MCF-7. Hasil pengujian mengindikasikan bahwa seluruh ekstrak bakteri probiotik indigenus memiliki potensi antikanker. Ekstrak fraksi intraseluler L. plantarum IIA-1A5 menunjukkan kemampuan antikanker yang terbaik. Penelitian tahap kedua berupa analisis profil senyawa bioaktif dari ekstrak fraksi intraseluler dan ekstraseluler L. plantarum IIA-1A5 dan L. acidophilus IIA-2B4. Penelitian terhadap profil komponen asam lemak, asam amino, dan senyawa volatil bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi komponen tersebut terhadap performa antikanker. Hasil pengujian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan pada komponen asam lemak dan senyawa volatil dari seluruh jenis ekstrak, sedangkan sebagian besar perbedaan pada komponen asam amino disebebkan oleh jenis fraksi ekstrak (intraseluler dan ekstraseluler) dan tidak berbeda antar jenis bakteri. Variasi komponen bioaktif dari ekstrak bakteri probiotik diduga berperan dalam perbedaan performa antikanker. Identifikasi gen slp (surface layer protein) yang dilakukan pada penelitian tahap ketiga bertujuan untuk menganalisis mekanisme penghambatan sel kanker oleh bakteri probiotik. Sebanyak lima kandidat gen slp dari strain dengan aktivitas antikanker terbaik, L. plantarum IIA-1A5, berhasil didapatkan dari penelitian ini. Analisis sekuens nukleotida menunjukkan kemiripan sebesar 37,17-39,56% dibandingkan dengan gen slp Lactobacillus lainnya. Variasi pada sekuens nukleotida gen slp dari genus Lactobacillus diketahui bergantung pada jenis strain. Tahapan terakhir penelitian adalah pengembangan susu fermentasi antikanker berbasis bakteri probiotik. Susu fermentasi berhasil diformulasi dengan 10% bakteri L. plantarum IIA-1A5 atau L. acidophilus IIA-2B4. Pengujian kualitas menunjukkan bahwa seluruh susu fermentasi layak untuk dikonsumsi karena sudah memenuhi standar SNI. Pengujian antikanker secara in vitro terhadap sel kanker WiDr dan MCF-7 menunjukkan bahwa seluruh ekstrak susu fermentasi mampu menghambat pertumbuhan kedua jenis sel kanker. Secara keseluruhan, ekstrak L. plantarum IIA-1A5 dan L. acidophilus IIA-2B4 memiliki aktivitas antikanker in vitro terhadap sel kanker WiDr dan MCF-7. Perbedaan yang signifikan pada komponen asam lemak, asam amino, dan senyawa volatil diduga bertanggungjawab atas variasi aktivitas antikanker. Bakteri L. plantarum IIA-1A5 diketahui memiliki gen penyandi slp dengan kemiripan sebesar 37,17-39,56 % dibandingkan dengan gen slp asal strain Lactobacillus lainnya. Susu fermentasi L. plantarum IIA-1A5 dan L. acidophilus IIA-2B4 layak untuk dikonsumsi karena sudah sesuai dengan standar mutu SNI dan terbukti memiliki aktivitas antikanker terhadap
Keyword: antikanker, bioaktif, probiotik, surface layer protein, susu fermentasi