Pre- and probiotic functional product

1. Materi 10 Pre- and probiotic functional product Fransiska Rungkat Zakaria

7. PREBIOTIK Serat pangan yang dapat memacu pertumbuhan mikroflora saluran pencernaan yang menyehatkan Lactobacillus Bifidobakteria dll Produk fermentasi serat: Asam laktat Asam lemak rantai pendek:(ALRP) (Short chain fatty acid) (SCFA) asetat propionat butirat Menurunkan pH

10. Oksigen dari air minummelaluisaluran pencernaan (sel mucosa difusi pasif) permukaan: 300-500 m2Pembuluh darah(oksigen dalam plasma) • Apa yang terjadi dalam saluran • Pencernaan sebelum oksigen • Berdifusi: • Bakteria anaerob: racun • Bakteria aerob:butuh oksigen • Sel tumor: tdk tahan oksigen • Penyerapan zat-zat gizi membutuhkan oksigen • Oksigen dapat melakikan oksidasi dan menghasilkan senyawa radikal/radikal bebas • Belum diteliti • Asumsi : tidak berbahaya • bisa bermanfaat • prebiotik

11. Tabel1. Fecal Microflora in Different human Population Non-Western Diet (N) Scorea Ref. Western Diet (N) Fecal Microflora Characteristics Western English Vegeterian Ugandans (48) No change in predominant fecal flora English had 30-fold more Bacteroids and 4-fold more Bifidobacterium; Ugandans had significantly greater numbers of Streptococci, Enterococi, Lactobacilli, and yeasts 1º 1+ 26 27 American diet in Japanese (1) Japanese diet in Japanese (1) Western diet resulted in disappereance of Fusobacterium (10-month study) - 31

12. Tabel 1 (continued). Fecal Microflora in Different human Population

13. Table 2. Effect of Various Fiber on Fecal Microflora

14. Table 2 (Continued). Effect of Various Fiber on Fecal Microflora

15. Table 2 (continued). Effect of Various Fiber on Fecal Microflora

16. Influence of sources of dietary fiber on luminal and fecal pH

17. Humans,12 male 22+ 1 yr old Fed 3 w (feces) Control 854+ 541 671+297 313+ 177 Inulin 1181 + 355 795 + 300 401 + 179 FOS 1058 + 444 707 + 297 316 + 105 Humans, 3 male, 10 female Fed 10 d(feces) (mmol/g wet) Acetate Propionate Butyrate Control 72.9 24.0 69.0 Wheat bran 81.0 21.9 79.4 Humans, 10 male, feces fed 10 d (mmol/g wet) Acetate Propionate Butyrate (mmol/g wet) Acetate Propionate Butyrate Low R Starch 65.8 24.8 17.6 High RS 51.6 43.1 35.1 Highly resistance starch had higher Ac and Bu Feces Senna 138.2 40.3 59.1 Influence of sources of dietary fiber on Short Chain Fatty Acid Production (mmol/100g w) Acetate Propionate Butyrate

18. Dietary fibers Bioactive dietary constituents, eg. isothiocyanates Genes Phase II metabolizing enzymess Fecal mutagen: N-nitroso, nitrite, nitrate, fecapentaen ULTIMATE CARCINOGEN EXCRETION DNA ADDUCTS Somatic alteration of oncogenes, tumor suppressor genes and DNA-repair genes

19. Physical activity Obesity Energy intake Dietary factors Somatic alteration of oncogenes, tumor suppressor genes and DNA-repair genes Genes DNA repair NORMAL DNA Abnormal DNA and cell replication REDIFFERENTIATION Hormones Growth factors APOPTOSIS Specific nutrients eg. Carotenoids, retinols Genes Fiber,colonic bacteria, Short chain fatty acid (pre/probiotics) Precancerous lesion/dysplasia

20. Dysplasia (Promotion stage) Suppressed by SCFA

21. Kanker kolon Epidemiologi: (Giovannuci et al, 1992) 7248 pria Hasil: signifikan korelasi negative dengan lemak tinggi, dan rendah serat Mekanisme: Short chain fatty acid (SCFA)/ asam lemak rantai pendek /asam butirat tinggi: apoptosis (kematian sel terprogram) Menurunkan kadar amonia Mengikat/memperkecil konsentrasi karsinogen Asidifikasi lingkungan kolon/

22. Kanker payu dara Bersifat hormonal Intervensi (Woods et al, 1996): Hubungan dengan kadar estrogen plasma dan urin (estron, estradiol, etc) Kombinasi dengan kadar lemak rendah Menurnkan kadar estrogen Berpotensi mencegah Mekanisme: mengikat unconjugated estrogen pada saluran pencernaan mikroflora memperlambat dekonjugasi/penyerapan menurunkan lemak abdominal menekan sintesis mengadsorp karsinogen (mis: heterosilik amin)

23. Largest percentage of body’s immune system (80%) Improvement of intestinal mechanism of defense through immunomodulation BAL sekresi antibodi imunoglobulin A terhadap bakteri patogen pada hewan maupun manusia IFN g (resistance to cell infections) allergy Efek immunoadjuvant Mempunyai antigenik epotop yang sama dengan mukosa intestinal imunotoleran

24. Stimulasi fungsi makrofag Tdak oleh semua LAB Corynobacterum parvum + Lb casei +

26. Gambar. 1

27. Diabetes Epidemiologi (Salmeron et al 1997) 42.759 cohort study pada pria: high glycemic diet and low fiber are associated with risk of type diabetes 65.173 perempuan: the same Intervensi: 33 dari 50 hasil penelitian (66%) serat viscous:: penurunan kebutuhan insulin oleh subjek diabetes tipe 2 3 dari 14 studi (21%): non vocous Mekanisme: pelambatan waktu pengosongan lambung, penyerapan glukosa dan zat gizi lain

28. Pengendalian berat badan Studi epidemiologi (Appleby et al, 1998): Konsumsi serat obese berat ideal pria 20.9 + 1.8 g 26.9 + 1.8 g perempuan 15.7 + 1.1g 22..7 + 2.1g Intervensi (Birketvedt et al 2000) Perempuan ahagak gemuk; 1200 kkal/hr Dengan serat: turun 8.0kg Tanpa serat: turun 5.8 kg Serat: menurunkan nafsu makan Serat vicous/gel: memperpanjang waktu pengosongan lambung merasa kenyang lebih lama memperlambat penyerapan glukosa dan zat gizi lainny

29. Kecukupan Asupan (Adequate Intake/AI) Anak-anak Umur (tahun) gram 1-3 19 4-8 25 Remaja pria 9-13 31 14-18 38 perempuan 9-13 26 14-18 26 Dewasa pria 19-30 38 31-50 38 50-70 30 >70 30 perempuan 19-30 25 31-50 25 50-70 21 >70 21

30. Dampak kelebihan konsumsi: Paling banyak diteliti Penyerapan mineral: Fe, Ca, Mg, Zn Flatulence Tidak signifikan pada individu sehat

32. Health product industries: • Nutraceuticals/supplements • Functional foods • Important business Chitin: from shrimp shell Chitin powder

33. Probiotik • Food Trend functional food probiotik • Penelitian-penelitian terakhir banyak yang difokuskan dan diarahkan pada aplikasi berbagai strain bakteri asam laktat (BAL) dalam berbagai jenis makanan. • Selain berperan sebagai pembentuk tekstur dan citrarasa, BAL maupun produk metabolitnya (asam laktat, senyawa antimikroba) menurut penelitian dapat memberi efek positif terhadap kesehatan • BAL dapat diisolasi dari produk susu fermentasi seperti dadih

34. Probiotik Spesies Efek LactobacilluscaseiShirota Tikus Meningkatkan sIgA, menurunkan infeksi usus, meningkatkan fagositosis makrofag Bifidobacteriumbifidum Tikus Manusia Meningkatkan fagositosis makrofag, Meningkatkan IgG anti influenza, menurunkan infeksi saluran pernapasan Meningkatkan sIgA Lactobacillus GG Manusia Menurunkan durasi diare rotavirus, meningkatkan IgG dan IgA spesifik terhadap Salmonella typhi secara signifikan (Kaila et al., 1992). L. acidophilus + Peptostreptococcus Tikus Meningkatkan IgM & IgE anti E. coli Tabel 1. Probiotik dan efek terhadap imunitas Sumber : Erickson dan Hubbard (2000)

35. Dadih produk olahan susu fermentasi tradisional daerah Sumatera Barat Pengolahan sederhana susu kerbau yang difermentasi secara tradisional di dalam tabung bambu yang ditutup daun pisang (Akuzawa dan Surono, 2002). BAL Probiotik

36. Penelitian sebelumnya (Surono, 2001) telah dapat mengisolasi dan mengidentifikasi BAL dari dadih BAL dadihIS-27526 in vitro bersifat tahan asam, garam empedu, dan lysozime (Surono, 2001). memiliki kemampuan adhesi dan membentuk koloni pada epitel saluran pencernaan (Surono, 2003) aktivitas antimutagenik juga mampu menurunkan kadar kolesterol darah In vivo tikus meningkatkan sekresi IgA (Riewpassa, 2003) Manusia ?

37. Probiotik • makanan suplemen mikroba hidup yang memberi efek menguntungkan terhadap inangnya (host) dengan meningkatkan keseimbangan mikroflora intestinal (usus) Fuller (1997)

38. Kriteria Probiotik yang efektif • Human origin (idealnya) • Tahan asam, garam empedu & lysozime • Mampu menempel (adhesi) pada epitel sal pencernaan • Dapat membentuk koloni pada usus manusia • Bersifat antagonis terhadap bakteri patogen • Dapat meningkatkan sistem imun • Memproduksi senyawa antimikroba • secara klinis terbukti efeknya terhadap kesehatan, dan aman untuk dikonsumsi (Brassart dan Schiffrin, 2000)

39. Manfaat kesehatan probiotik • memelihara keseimbangan mikroflora normal usus • memperbaiki daya cerna laktosa pada penderita lactose intolerance • menurunkan kolesterol • menghambat bakteri patogen • merangsang sistem imun • mempunyai aktivitas anti karsinogenik dan anti mutagenik

40. Pola Makan yang dapat memenuhi Kebutuhan Gizi dan Serat (prebiotik) TERIMAKASIH

41. Thank You!