Tugas teknologi pangan

ANTIMIKROBA ALAMI PADA MAKANAN

Makanan atau bahan pangan merupakan kebutuhan pokok manusia, karena perannya sangat penting untuk sumber tenaga, pertumbuhan tubuh, serta melindungi tubuh dari penyakit.  Dalam makanan terdapat sumber energi dan berbagai zat gizi untuk mendukung hidup manusia, tetapi makanan juga menjadi wahana bagi unsur pengganggu kesehatan manusia, berupa unsur yang secara alamiah telah menjadi bagian dari makanan, maupun masuk ke dalam makanan dengan cara tertentu (BPOM, 2003). Kerusakan pada bahan pangan dapat terjadai karena adanya aktivitas mikroorganisme yang dipengaruhi oleh faktor pH, kandungan gizi, senyawa antimikroba, suhu, oksigen, kelembaban, dll. Aktivitas mikroorganisme dapat dikendalikan secara kimiawi dengan menggunakan bahan-bahan antiseptik, disinfektan, senyawa antimikroba (kemoteurapeutik) dari bahan alami maupun sintetik.

Antimikroba merupakan zat yang mampu membunuh atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Komponen antimikroba terdapat dalam bahan pangan melalui salah satu dari berbagai cara, yaitu terdapat secara alamiah didalam bahan pangan, ditambahkan secara sengaja kedalam makanan dan terbentuk selama pengolahan atau oleh jasad renik yang tumbuh selama fermentasi pangan (Fardiaz, 1992). Zat antimikroba dapat bersifat membunuh mikroorganisme (microbicidal) atau menghambat pertumbuhan mikroorganisme (microbiostatic). Fungsinya memperpanjang umur simpan dan  sebagai pencegah terjadinya kerusakan makanan sebelum dikonsumsi.

Ada berbagai macam antimikroba dalam makanan misalnya, yang ada secara alami didalam makanan; phytoalexins, asam organik, komponen fenolik, minyak esensial dan antimikroba sintetik (buatan) yang sering ditambahkan dalam pengawetan yaitu; komponen asam benzoat, komponen asam asorbat, komponen sulfit, belerang dioksida, nissin, komponen asam nitrat, lisozim hidroklorida, dll. 

Mekanisme kerja dari suatu bahan antimikroba terjadi pada bagian sel terutama pada bagian membran/dinding sel, oleh karena itu matinya sel karena bahan antimikroba disebabkan oleh rusaknya membran sel. Menurut Pelczar (2008) kerusakan sel oleh bahan antimikroba adalah sebagai berikut:

 

• Perusakan dinding sel bakteri

Mekanisme ini disebabkan karena adanya akumulasi komponen lipofilat yang terdapat pada dinding atau membran sel sehingga menyebabkan perubahan komposisi penyusun dinding sel. Fungsi dari dinding sel adalah mengatur pertukaran zat dari luar ke dalam sel serta melindungi sel dari pengaruh dari luar yang tidak menguntungkan. Kerusakan dinding sel dapat menyebabkan lisis atau menghambat sintesis komponen dinding sel. Struktur dinding sel dapat rusak oleh zat antimikroba dengan cara menghambat pembentukkannya atau dengan mengubahnya setelah terbentuk.  

• Perubahan permeabilitas sel

Membran sitoplasma mempertahankan bahan-bahan tertentu di dalam sel, mengatur aliran masuk keluarnya bahan-bahan lain serta memelihara integritas komponen-komponen selular. Perubahan membran sitoplasma akan menyebabkan kebocoran zat-zat nutrisi dalam sel yang akan memungkinkan keluarnya ion anorganik penting, seperti nukleotida, koenzim dan asam amino. Kerusakan pada membran ini akan menyebabkan terhambatnya pertumbuhan sel/matinya sel.

• Perubahan molekul protein dan asam nukleat

Protein adalah komponen utama struktur sel, semua reaksi metabolisme sel dikatalisis oleh enzim yang terbuat dari protein. Protein dan asam nukleat memiliki peranan penting dalam kehidupan normal sel, sehingga bila terjadi gangguan pada pembentukan fungsi dapat mengakibatkan kerusakan total pada sel. Substansi bahan antimikroba dapat mengubah molekul protein dan asam nukleat, yaitu mendenaturasikan protein dan asam nukelat sehingga merusak sel tanpa diperbaiki kembali. Suhu tinggi dan konsentrasi peka bahan kimia dapat mengakibatkan koagulasi komponen-komponen sel.

• Penghambatan kerja enzim

Efek senyawa antimikroba dapat menghambat kerja enzim jika mempunyai spesifitas yang sama antara ikatan komplek yang menyusun struktur enzim dengan komponen senyawa antimikroba. Setiap enzim yang ada pada sel merupakan sasaran potensial untuk bekerjanya suatu bahan antimikroba. Banyak bahan antimikroba telah diketahui dapat mengangu reaksi biokimiawi. Penghambatan ini dapat mengakibatkan terganggunya metabolisme sel sehingga dapat mengakibatkan kematian sel.

• Penghambatan sintsesis asam nukleat

Komponen bioaktif dapat mengganggu pembentukan asam nukleat (RNA dan DNA), menyebabkan terganggunya transfer informasi genetik yang selanjutnya akan menginaktivasi atau merusak materi genetik sehingga terganggunya proses pembelahan sel untuk pembiakan. 

Beberapa antimikroba alami serta fungsinya didalam makanan:
Fitoaleksin

Fitoaleksin adalah suatu senyawa anti-mikrobial yang dibiosintesis (dibuat) dan diakumulasikan oleh tanaman setelah terjadi infeksi dari mikroorganisme patogen atau terpapar senyawa kimia tertentu dan iradiasi dengan sinar UV. Dari sel-sel rusak dan nekrotik (sel yang mati sebelum waktunya) akan dikeluarkan suatu zat yang berdifusi ke dalam sel sehat di sekitarnya sehingga muncul respon dari sel sehat berupa pengeluaran fitoaleksin. Fitoaleksin akan menjadi pertahanan tumbuhan saat terakumulasi/menumpuk dalam jumlah yang cukup untuk mencegah perkembangan patogen. Beberapa contoh fitoaleksin yang dihasilkan oleh tanaman adalah: capsidiol, momilakton Adan B, lubimin, pisatin, medicarpin, rishitin, glyceollin, phaseolllin, phaseolidin, kievatone, maackiain, resveratrol, dll.

Beberapa senyawa fitoaleksin telah menjadi makanan fungsional bagi manusia. Hal ini dikarenakan senyawa fitoaleksin memiliki aktivitas antioksidan, aktivitas anti-inflamasi, dapat menurunkan kolesterol, dan memiliki aktivitas anti-kanker sehingga dapat meningkatkan kesehatan manusia. Salah satu senyawa fitoaleksin yang dimanfaatkan sebagai suplemen adalah resveratrol. Senyawa ini dapat melindungi jantung dan mencegah kanker prostat serta kanker payudara.

Asam laktat

Bakteri asam laktat digunakan secara alami pada makanan fermentasi sehubung dengan timbulnya cita rasa (asidifikasi) akibat dari produksi asam laktat dan asetat. Bakteri asam laktat memiliki kemampuannya memproduksi komponen antimikroba, khususnya bakteriosin yang potensial menjadi biopreservatif menggantikan pengawet kimiawi pada bahan makanan guna memperpanjang umur simpan produk. Kemampuan bakteriosin dalam melakukan aktivitasnya sebagai biopreservatif dicapai oleh efek penghambatannya terhadap mikroorganisme patogen yang berbahaya.

Asam Organik 

          Asam organik (asetat, laktat, malat, sitrat dan sebagainya) merupakan subtansi alami dari berbagai jenis makanan. Aksi antimikroba dari asam organik berdasarkan pada kemampuannya untuk menurunkan pH dalam pangan dapat berfungsi sebagai asidulan atau pengawet, sementara garamnya atau ester dapat menjadi antimikroba yang efektif pada pH yang mendekati netral.

Komponen fenolik

Daun sirih didalam aktivitasnya sebagai antimikroba mampu menghambat bakteri gram positif dan gram negatif. Senyawa yang terkandung dalam ekstrak sirih yang diduga berperan sebagai antimikroba adalah senyawa fenolik.

Minyak Essensial dan komponen-komponennya

Minyak esensial terdapat didalam berbagai macam jenis tumbuhan. Komponen minyak esensial diketahui memiliki peran sebagai antimikroba alami pada makanan contohnya; Minyak esensial jahe merah dan lengkuas merah digunakan sebagai pengawet alami dalam industri pangan. Komponen utama dari minyak esensial jahe merah adalah trimetyl-heptadien-ol, dan lengkuas merah 1.8-cinoele, keduanya merupakan senyawa monoterpen teroksidasi yang diduga bersifat antibakteri. Kedua turunan senyawa tersebut terllibat pada berbagai mekanisme kerusakan membran sitoplasma bakteri, mengkoagulasi komponen sel dan menggangu Proton Motive Force (PMF).

Berbagai macam antimikroba memang dikenal sebagai pengawet dalam makanan baik antimikroba alami maupun tambahan. Bahkan terkadang antimikroba tersebut dapat memberikan rasa yang lebih baik dan dapat memperbaik status gizi dalam suatu makanan. Akan tetapi perlu diperhatikan dalam penambahan dan pertunbuhan antimikroba didalam makanan, karena  tak jarang penambahan atau pertumbuhan antimikroba yang tidak sesuai menimbulkan efek toksik kedalam makanan.

Daftar Pustaka

Fardiaz, Srikandi. 1992. “Mikrobiologi Pangan 1”. Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Buckle, K. A. 1987. “Ilmu Pangan”. UI-Press,Jakarta.

Koswara Sutrisno, 2009. “Pengawet Alami Untuk Produk Dan Bahan Pangan”. e-bookpangan.com (diakses tanggal 11 oktober 2015)

Rialita Tita.dkk, 2015, “Aktivitas Antimikroba Minyak Esensial Jahe Merah (Zingiber officinale var. Rubrum) Dan Lengkuas Merah (Alpinia purpurata K.Schum) Terhadap Bakteri Dan Perusak Pangan)”.  vol.35, no.1. Universitas Padjajaran, Bandung

Permenkes RI. No.33 Thn 2012 “Tentang Bahan Tambahan Pangan”.

Pelczar, Michael J. ECS. Chan. 2008. Dasar-dasar mikrobiologi. Jakarta. UI Press.

BPOM. (2003). “Bahan Tambahan Pangan”. Direktorat SPKP, Deputi III. Jakarta. Hal: 9