POTENSI EKSOPOLISAKARIDA YANG DIHASILKAN OLEH Weissella confusa K2 DALAM MEDIA AIR KELAPA SEBAGAI ANTIBAKTERI TERHADAP Staphylococcus aureus DAN Escherichia coli

ABSTRAK:

Eksopolisakarida (EPS) merupakan polisakarida ekstraselular yang dihasilkan oleh sekresi bakteri, salah satunya yaitu Bakteri Asam Laktat (BAL). BAL merupakan bakteri Gram-positif yang tergolong Generally Recognized as Safe (GRAS) dengan asam laktat sebagai produk utama fermentasi. Weissella confusa K2 adalah jenis BAL Gram positif yang bersifat heterofermentatif dan diketahui dapat memproduksi EPS dalam jumlah tinggi. Air kelapa mengandung karbohidrat seperti glukosa dan fruktosa, sehingga air kelapa dapat dijadikan media alternatif untuk produksi EPS oleh BAL. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui aktivitas antibakteri EPS yang dihasilkan oleh Weissella confusa K2 dalam media air kelapa terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli serta karakterisasi kimia EPS yang dihasilkan.
Produksi EPS dilakukan menggunakan media air kelapa dengan penambahan sumber karbon berupa gula pasir sebanyak 12% (b/v) dan sumber nitrogen berupa pepton sebanyak 3% (b/v) dengan hasil berupa rendemen. Konsentrasi EPS yang digunakan dalam uji antibakteri adalah 62,5; 125; 250; 500; dan 1000 ppm. Uji aktivitas antibakteri EPS dilakukan menggunakan metode difusi agar dengan analisa perhitungan zona hambat. Perlakuan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali. Karakterisasi kimia dalam penelitian ini adalah kadar gula total, kadar protein, dan analisa gugus fungsi dengan FTIR.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa EPS yang diproduksi oleh Weissella confusa K2 dalam media air kelapa menghasilkan rendemen sebesar 48,26 g/L atau setara dengan 4,83%. Zona hambat uji aktivitas antibakteri tertinggi diperoleh dari bakteri patogen Staphylococcus aureus dan Escherichia coli yaitu sebesar 2,74±0,62 mm dan 2,43±0,92 mm pada konsentrasi 1000 ppm. EPS memiliki kadar gula total sebesar 84,13±6,28% dan kadar protein sebesar 2,46±0,27%. Hasil FTIR pada EPS yang dihasilkan oleh Weissella confusa K2 menunjukkan adanya gugus fungsi O-H, C-H, C=O, H-C-H, C-O-C, dan ikatan α-glikosidik.

ABSTRACT:

Exopolysaccharides (EPS) are extracellular polysaccharides produced by bacterial secretion, one of which is Lactic Acid Bacteria (LAB). LAB are Gram-positive bacteria that are classified as Generally Recognized as Safe (GRAS) with lactic acid as the main product of fermentation. Weissella confusa K2 is a Gram-positive LAB strain that is heterofermentative and known to produce high amounts of EPS. Coconut water contains carbohydrates such as glucose and fructose, making it an alternative medium for EPS production by LAB. This study aims to determine the antibacterial activity of EPS produced by Weissella confusa K2 in coconut water medium against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, as well as the chemical characterization of the EPS produced.
EPS production was carried out using coconut water as the medium with the addition of a carbon source in the form of granulated sugar at 12% (w/v) and a nitrogen source in the form of peptone at 3% (w/v), resulting in yield. The EPS concentrations used in the antibacterial test were 62.5, 125, 250, 500, and 1000 ppm. The antibacterial activity test of EPS was conducted using the agar diffusion method with inhibition zone analysis. The treatment was repeated three times. The chemical characterization in this study was total sugar content, protein content, and functional group analysis using FTIR.
The results of this study indicate that EPS produced by Weissella confusa K2 in coconut water media yielded 48.26 g/L or equivalent to 4.83%. The highest antibacterial activity inhibition zone was obtained from the pathogenic bacteria Staphylococcus aureus and Escherichia coli, which was 2.74±0.62 mm and 2.43±0.92 mm at a concentration of 1000 ppm. EPS has a total sugar content of 84.13±6.28% and a protein content of 2.46±0.27%. The FTIR results of EPS produced by Weissella confusa K2 showed the presence of O-H, C-H, C=O, H-C-H, C-O-C functional groups, and α-glycosidic bonds.

مستخلص البحث:

الإكزوبوليسكاريد (EPS) هو بوليسكاريد خارج الخلية يتم إنتاجه بواسطة إفراز البكتيريا، ومن بينها بكتيريا حمض اللاكتيك(BAL). بكتيريا حمض اللاكتيك هي بكتيريا إيجابية الجرام تُصنف على أنها آمنة بشكل عام (GRAS) مع حمض اللاكتيك كمنتج رئيسي للتخمير. وايسيلا كونفوزا K2 هو نوع من بكتيريا حمض اللاكتيك الإيجابية الجرام يتميز بالقدرة على التخمير المختلط ومن المعروف أنه يمكن أن ينتج EPS بكميات كبيرة. يحتوي ماء جوز الهند على كربوهيدرات مثل الجلوكوز والفركتوز، لذلك يمكن استخدام ماء جوز الهند كوسيط بديل لإنتاج EPS بواسطة بكتيريا حمض اللاكتيك. تهدف هذه الدراسة إلى معرفة النشاط المضاد للبكتيريا لـ EPS الذي تنتجه وايسيلا كونفوزا K2 في وسط ماء جوز الهند ضد البكتيريا المكورة الذهبية (Staphylococcus aureus) وإشريكية قولونية (Escherichia coli) بالإضافة إلى توصيف التركيبات الكيميائية لـ EPS المنتجة.
تم إنتاج EPS باستخدام وسط ماء جوز الهند مع إضافة مصدر للكربون على شكل سكر أبيض بنسبة 12٪ (ب/و) ومصدر للنيتروجين على شكل بيبتون بنسبة 3٪ (ب/و) مع الحصول على الناتج كمردود. تم استخدام تركيزات EPS في اختبار النشاط المضاد للبكتيريا بمقدار 62,5؛ 125؛ 250؛ 500؛ و1000 ppm. تم إجراء اختبار النشاط المضاد للبكتيريا لـ EPS باستخدام طريقة الانتشار على أجار مع تحليل حساب منطقة التثبيط. تم تكرار المعاملة ثلاث مرات. كما شملت الدراسات الكيميائية في هذا البحث محتوى السكر الكلي ومحتوى البروتين وتحليل المجموعات الوظيفية باستخدام FTIR.
تُظهر نتائج هذا البحث أن EPS الذي تنتجه وايسيلا كونفوزا K2 في وسط ماء جوز الهند يعطي عائدًا قدره 48.26 غ/لتر أو ما يعادل 4.83%. تم الحصول على أعلى منطقة تثبيط في اختبار النشاط المضاد للبكتيريا من البكتيريا الممرضة المكورات العنقودية الذهبية و إشريكية قولونية بقدر 2.74 ملم و 2.43 ملم عند تركيز 1000 ppm. يحتوي EPS على نسبة إجمالية من السكر تبلغ 84.13% ونسبة بروتين تبلغ 2.46%. أظهرت نتائج FTIR لـ EPS الناتج عن وايسيلا كونفوزا K2 وجود مجموعات وظيفية O-H و C-H و C=O و H-C-H و C-O-C وروابط α-غليكوسيدية.