Pengertian dan Cara Kerja Bakteriosin untuk Pengawet

Proses fermentasi pada awalnya merupakan teknik yang dilakukan untuk pengawetan produk pangan, namun seiring berkembangnya teknologi dalam bidang fermentasi, telah memungkinkan manusia untuk memproduksi berbagai produk yang tidak dapat disintesis dalam tubuh dan sulit diproduksi melalui proses kimia (Rahayu, 2010). Setiap bahan pangan memiliki daya awet yang berbeda tergantung dari sifat bahan pangan itu sendiri dan penanganannya selama pengolahan dan penyimpanan. Salah satu penyebab utama kerusakan bahan pangan selama penyimpanan adalah kontaminasi oleh mikroba dari luar maupun yang secara alami terdapat dalam bahan pangan tersebut. Cara untuk memperpanjang daya simpan bahan pangan dapat dilakukan dengan berbagai cara misalnya penyimpanan pada suhu dingin, pengolahan menggunakan panas, irradiasi, pengaturan kelembaban, menjaga pH tetap optimal, fermentasi, pengemasan atau dengan pengaturan pada gas atmosfer, dan penambahan bahan kimia. Selain itu dapat dilakukan penambahan bahan pengawet yang mampu menghambat pertumbuhan mikroba penyebab kebusukan produk pangan, contohnya bakteriosin yang dihasilkan oleh bakteri asam laktat (BAL) (Fawzya, 2010).

Bakteri asam laktat merupakan mikroorganisme yang mampu menghasilkan asam organik berupa asam laktat dan asam asetat, senyawa asetaldehid (meningkatkan cita rasa) serta senyawa antimikroba untuk menghambat pertumbuhan bakteri kontaminan, berupa peroksida, diasetil dan bakteriosin. Bakteri asam laktat mampu memproduksi pengawet alami yang telah lama dikenal dan mampu memperpanjang masa simpan bahan pangan, contohnya dalam memproduksi bakteriosin sebagai biopreservasi (pengawet) (Fawzya, 2010).

Bakteriosin adalah salah satu antibiotik yang bersifat spektrum luas, karena mampu menghambat pertumbuhan bakteri Gram positif seperti Lesteria monocytogenes dan Staphylococcus aureus, serta bakteri Gram negatif seperti Salmonella sp. Bakteriosin yang sering digunakan dan diproduksi adalah nisin. Nisin diproduksi oleh bakteri Lactococcus lactis. (Arqués et al., 2015). Bakteri asam laktat Lactococcus lactis adalah bakteri Gram positif berbentuk bulat (cocci), berukuran 0,5 -1,5 μm membentuk pasang-pasangan yang berantai pendek. Bakteri ini non motil, tidak membentuk spora, homofermentatif, bersifat anaerob fakultatif, katalase negatif, dan oksidase negatif. Bakteri ini menghasilkan asam laktat, selain juga menghasilkan bakteriosin yang disebut nisin (Broughton, 2005).

Nisin adalah antibakteri peptida pertama yang telah diidentifikasi di laboratorium. Nisin digunakan karena bukan senyawa toksik sehingga tidak akan membahayakan jika dijadikan biopreservasi (pengawet). Nisin juga dapat dikonsumsi dan tidak menghambat pertumbuhan flora normal dalam tubuh oleh enzim-enzim dalam saluran pencernaan dan tidak menyebabkan resistensi bakteri sebagaimana antibiotik pada terapetik, aman bagi lingkungan dan dapat mengurangi penggunaan bahan kimia sebagai bahan pengawet, serta dapat digunakan dalam bentuk kultur bakteri yang mampu menghasilkan senyawa antimikroba atau dalam bentuk senyawa antimikrobial yang telah dimurnikan. Selain nisin, pediosin PA1 juga digunakan sebagai biopreservasi dalam industri pangan (Broughton, 2005). Mekanisme kerja nisin, yaitu diawali dengan pembentukan kompleks nisin dengan lipid II (suatu molekul prekursor dalam pembentukan dinding sel bakteri), kemudian terjadi kontak langsung dengan membran sitoplasma sel yang menyebabkan terbentuknya lubang atau pori pada membran sel dan reduksi proton motive force (PMF) sehingga stabilitas membran terganggu. Akibatnya terjadi kebocoran dan pelepasan molekul intraseluler maupun masuknya substansi ekstraseluler dari lingkungan, sehingga menghambat pertumbuhan sel dan diikuti dengan proses kematian pada sel yang sensitif terhadap nisin (Brötz & Sahl, 2000).