Potensi bakteri asam laktat dari fermentasi air cucian beras sebagai agen antibakteri Escherichia coli dan Streptococcus mutans

ABSTRAK:

Air cucian beras merupakan limbah rumah tangga yang belum banyak dimanfaatkan secara optimal, padahal mengandung nutrien seperti karbohidrat, protein, dan vitamin yang mendukung pertumbuhan mikroorganisme, termasuk Bakteri Asam Laktat (BAL). BAL dikenal mampu menghasilkan senyawa antibakteri seperti asam laktat, hidrogen peroksida, dan bakteriosin yang efektif menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Penelitian ini bertujuan untuk mengisolasi, mengkarakterisasi, dan mengidentifikasi genus BAL dari fermentasi air cucian beras serta menguji potensinya sebagai agen antibakteri terhadap Escherichia coli dan Streptococcus mutans. Penelitian dilakukan dengan metode deskriptif kualitatif dan kuantitatif. Isolasi BAL dilakukan menggunakan media selektif MRSA dengan penambahan CaCO₃, dilanjutkan dengan karakterisasi makroskopis, mikroskopis (pewarnaan Gram dan uji endospora), uji biokimia (katalase dan tipe fermentasi), serta uji aktivitas antibakteri menggunakan metode difusi cakram. Hasil penelitian menunjukkan terdapat tiga isolat BAL (AL1, AL2, dan AL3) yang memiliki karakteristik koloni bulat, putih susu, Gram positif berbentuk kokus, katalase negatif, dan bertipe fermentasi heterofermentatif. Identifikasi menunjukkan bahwa ketiga isolat tersebut termasuk dalam genus Streptococcus. Uji antibakteri menunjukkan bahwa isolat BAL mampu menghambat pertumbuhan E. coli dan S. mutans dengan zona hambat tergolong dalam kategori lemah hingga sedang. Penelitian ini menyimpulkan bahwa BAL dari fermentasi air cucian beras, khususnya genus Streptococcus, berpotensi sebagai agen antibakteri alami serta memberikan solusi pemanfaatan limbah organik secara efektif dalam bidang kesehatan dan lingkungan.

ABSTRACT:

Rice washing water is a household waste that has not been optimally utilized, even though it contains nutrients such as carbohydrates, proteins, and vitamins that support the growth of microorganisms, including Lactic Acid Bacteria (LAB). LAB is known to be able to produce antibacterial compounds such as lactic acid, hydrogen peroxide, and bacteriocins that are effective in inhibiting the growth of pathogenic bacteria. This study aims to isolate, characterize, and identify the LAB genus from fermented rice washing water and test its potential as an antibacterial agent against Escherichia coli and Streptococcus mutans. The study was conducted using qualitative and quantitative descriptive methods. LAB isolation was carried out using MRSA selective media with the addition of CaCO₃, followed by macroscopic, microscopic characterization (Gram staining and endospore test), biochemical tests (catalase and fermentation type), and antibacterial activity tests using the disc diffusion method. The results showed that there were three LAB isolates (AL1, AL2, and AL3) which had the characteristics of round, milky white, Gram-positive coccus-shaped colonies, catalase negative, and heterofermentative fermentation type. Identification showed that the three isolates belonged to the genus Streptococcus. Antibacterial tests showed that LAB isolates were able to inhibit the growth of E. coli and S. mutans with inhibition zones classified as weak to moderate. This study concluded that LAB from fermented rice washing water, especially the genus Streptococcus, has the potential as a natural antibacterial agent and provides a solution for effective utilization of organic waste in the fields of health and the environment.

مستخلص البحث:

مثل الكربوهيدرات والبروتينات والفيتامينات التي تدعم نمو الكائنات الحية الدقيقة، بما في ذلك بكتيريا حمض اللاكتيك (BAL). ومن المعروف أن هذه البكتيريا قادرة على إنتاج مركبات مضادة للبكتيريا مثل حمض اللاكتيك وبيروكسيد الهيدروجين والبكتريوسين، وهي فعالة في تثبيط نمو البكتيريا الممرضة. يهدف هذا البحث إلى عزل وتوصيف وتحديد جنس بكتيريا حمض اللاكتيك الناتجة عن تخمير مياه غسل الأرز، بالإضافة إلى دراسة إمكانيتها كمضاد للبكتيريا ضد الإشريكية القولونية (Escherichia coli) والمكورات العقدية الطافرة (Streptococcus mutans). أُجريَ البحث باستخدام منهج وصفي نوعي وكمي. تمّ عزل BAL باستخدام وسط انتقائي MRSA مع إضافة CaCO₃، تلاه توصيف ماكروسكوبي ومجهرية (تلويث غرام واختبار الأبواغ)، واختبارات بيوكيميائية (اختبار الكاتالاز ونوع التخمر)، وكذلك اختبار النشاط المضاد للبكتيريا بطريقة نشر الأقراص. أظهرت نتائج البحث وجود ثلاثة عزلات من BAL (AL1 و AL2 و AL3) تتميز بمستعمرات دائرية، بيضاء بلون الحليب، إيجابية لغرام، ذات شكل مكور، وسلبية لاختبار الكاتالاز، وتنتمي إلى نوع التخمر غير المتجانس. وأظهرت نتائج التعريف أن العزلات الثلاث تنتمي إلى جنس Streptococcus. أظهر اختبار النشاط المضاد للبكتيريا أن هذه العزلات قادرة على تثبيط نمو بكتيريا E. coli و S. mutans بمنطقة تثبيط ت ، مما يشير إلى فعالية متوسطة إلى قوية. يخلص البحث إلى أن BAL الناتجة عن تخمير مياه غسل الأرز، وخاصة من جنس Streptococcus، لها قدرة واعدة كمضاد طبيعي للبكتيريا وتوفر حلاً فعالاً لاستخدام النفايات العضوية في مجالات الصحة والبيئ