SINBIOTIK & MIKROBIOTA USUS

 

Oleh Putrika Citta Pramessi & Endang Sutriswati Rahayu

Departemen Teknologi Pangan dan Hasil Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah MadaKesadaran masyarakat terhadap pentingnya kesehatan terus meningkat. Hal ini mendorong mereka

Kesadaran masyarakat terhadap pentingnya kesehatan terus meningkat. Hal ini mendorong mereka untuk mencari dan memahani berbagai informasi yang berkaitan dengan kesehatan. Salah satu istilah dan informasi yang kini semakin dikenal masyarakat adalah mikrobiota usus (gut microbiota). Secara umum mikrobiota diartikan sebagai komunitas mikroorganisme pada suatu ekosistem.

Mikrobiota usus, yang diartikan sebagai komunitas mikroorganisme yang terdapat di dalam saluran pencernaan manusia, merupakan ekosistem yang sangat kompleks dan dinamis. Komunitas ini terdiri dari lebih dari 1000 spesies mikroorganisme dengan jumlah gen 100x lebih besar dari gen manusia, mencapai total sekitar 1015. Mikrobiota usus memiliki peran di dalam mendukung kesehatan tubuh, yaitu melalui (a) fungsi protektif, melalui pertumbuhan bakteri baik, contohnya Bifidobacterium dan Lactobacillus yang mendukung struktur dan histologi sel epitel yang sehat; (b) fungsi metabolik, berasal dari metabolit yang dihasilkan selama pertumbuhan mikroorganisme usus; (c) melalui fungsi sistem imum.

Mikrobiota usus berperan dalam perkembangan sistem imun mukosa dan penting di dalam mencegah serangan patogen dari luar, baik melalui interaksi langsung atau dengan menstimulasi sistem imun. Saat ini juga telah dibuktikan bahwa mibrobiota usus tidak hanya terkait dengan kesehatan usus dan sekitarnya, tetapi juga organorgan yang lain diantaranya otak, lever, dan paru-paru. Terdapat hubungan timbal balik antara mikrobiota usus dengan otak, lever, maupun paru-paru. Perubahan komposisi mikrobiota usus karena sesuatu hal sehingga mengakibatkan disbiosis dapat berpengaruh pada fungsi otak, kesehatan lever, maupun paru-paru.

Mikrobiota usus masyarakat Indonesia
Perkembangan mikrobiota usus sangat dipengaruhi oleh banyak faktor, terutama pola konsumsi, lingkungan dan pola hidup, aktivitas fisik, terapi obat-obatan, khususnya antibiotik. Mikrobiota usus juga mengalami perubahan selama hidup manusia. Mikrobiota usus mengalami perubahan yang sangat signifikan baik kompoisisi dan populasi pada saat bayi mulai disapih dan mengonsumsi pangan padat, selanjutnya berangsung-angsur stabil saat anak-anak, dan tetap stabil saat remaja, hingga pemuda dewasa. Kemudian mikrobiota usus kembali mengalami perubahan drastis pada kelompok usia lanjut. Hal ini didukung oleh kondisi lanjut usia yang mengalami banyak kemunduran fisik, termasuk aktivitas mengunyah pangan yang tidak lagi sempurna dilakukan.

Beberapa penelitian di Indonesia menunjukkan bahwa mikrobiota usus pada dua tahun pertama, saat bayi hanya akan mengonsumsi air susu ibu (ASI), didominasi oleh Bacteroides dan Bifidobacterium (Khine dkk., 2020). Akan tetapi, bayi akan mengalami perubahan mikrobiota usus yang drastis saat mulai mengonsumsi makanan pendamping – air susu ibu (MP-ASI). Sejak diperkenalkan pangan biasa selain ASI, bakteri jenis Prevotella pada mikrobiota usus bayi meningkat sedangkan Bifidobacterium berkurang. Komposisi mikrobiota usus tersebut akan menjadi stabil pada masa anakanak, remaja hingga dewasa. Namun, saat memasuki lanjut usia, mikrobiota usus kembali mengalami perubahan, khususnya terjadinya peningkatan kelompok Enterobacteriaceae dan penurunan kelompok Bifidobacteriaceae (Rahayu dkk., 2019).

Penelitian tim Asian Microbiome Project menunjukkan bahwa anakanak di Indonesia memilki kategori komposisi mikrobiota usus yang sama dengan Thailand, yaitu jenis enterotype Prevotella (tipe P). Hal ini dikarenakan dua negara tersebut didominasi oleh pola konsumsi tinggi karbohidrat dan protein nabati. Sedangkan negara Cina, Jepang dan Taiwan menunjukkan jenis enterotype Bifidobacterium dan Bacteroides (tipe BB) yang berkaitan dengan pola konsumsi tinggi protein jenis hewani. Perbedaan pola konsumsi dan pola hidup menjadi faktor penting yang membedakan komposisi mikrobiota usus. Dari keterkaitan antara pola hidup dan pola konsumsi dengan mikrobiota usus, tidaklah asing apabila ditemukan keterkaitan mikrobiota usus dengan penyakit-penyakit metabolik di Indonesia, seperti obesitas dan diabetes tipe 2 pada orang dewasa serta stunting pada anak-anak.

Disbiosis pada masyarakat Indonesia
Permasalahan kesehatan dapat terjadi apabila terdapat gangguan pada keseimbangan mikrobiota usus, atau yang sering disebut sebagai kondisi disbiosis. Penelitian pada tahun 2022 menjelaskan bahwa komposisi bakteri pada anak kurang gizi (undernourished) berbeda dengan anak sehat di Yogyakarta dan Lombok, di mana bakteri genus Akkermansia ditemukan pada jumlah tinggi hanya pada anak kurang gizi (Gatya dkk., 2022). Selain itu, pasien dengan diabetes tipe 2 dan obesitas di Indonesia juga menunjukkan komposisi mikrobiota usus yang berbeda dengan orang dewasa yang sehat (Therdtatha dkk, 2021). Penderita diabetes tipe 2 memiliki komposisi mikrobiota usus yang didominasi oleh bakteri yang berasal dari genus Bacteroides dan famili Ruminococcaceae dan berkolerasi dengan pola konsumsi tinggi karbohidrat. Sedangkan pada penderita obesitas, bakteri genus Romboutsia mendominasi mikrobiota ususnya dikarenakan pola konsumsi tinggi lemak.

Probiotik, prebiotik, dan sinbiotik
Keseimbangan mikrobiota usus manusia perlu dijaga untuk memperoleh tubuh yang sehat. Kondisi disbiosis dapat diperbaiki dengan meningkatkan jumlah bakteri baik dalam komposisi mikrobiota usus, seperti penambahan probiotik, prebiotik atau sinbiotik. Walau terlihat mirip, ketiga istilah ini memiliki definisi yang berbeda. Berdasarkan FAO/WHO, probiotik diartikan sebagai mikroorganisme hidup yang jika dikonsumsi dengan jumlah memadai dapat memberikan manfaat kesehatan tubuh. Sedangkan prebiotik ialah komponen makanan (tidak hidup) yang dapat membantu memodulasi komposisi mikrobiota usus dalam meningkatkan kesehatan tubuh. Di sisi lain, definisi resmi sinbiotik dijelaskan oleh International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) pada tahun 2020. Menurut ISAPP, definisi sinbiotik adalah campuran yang terdiri dari mikroorganisme hidup dan substrat yang dimanfaatkan secara selektif oleh mikroorgansime inang sehingga memberikan manfaat kesehatan pada inangnya. Dalam definisi ini, mikroorganisme inang terdiri dari mikroorganisme autochthonous (yang menghuni atau mengkolonisasi inang) dan allochthonous (yang digunakan secara eksternal, seperti probiotik), yang keduanya dapat menjadi target substrat yang terkandung dalam sinbiotik.

Sinbiotik komplementer dan sinbiotik sinergis
Asosisasi ISAPP menjelaskan bahwa sinbiotik dapat dibedakan menjadi sinbiotik komplementer dan sinbiotik sinergis. Sinbiotik komplementer adalah gabungan antara komponen probiotik dan prebiotik di mana masing-masing komponen memiliki efek kesehatan secara independen. Produk sinbiotik komplementer inipun perlu dilakukan pembuktian melalui penelitian bahwa kombinasi dari probiotik dan prebiotik tersebut memberikan manfaat kesehatan. 

Sinbiotik sinergis
memiliki gabungan komponen probiotik atau prebiotik yang tidak menunjukkan efek kesehatannya secara terpisah, namun muncul saat kedua komponen dikombinasikan. Sehingga, hubungan antara kedua komponen bersifat saling terikat atau dependen. Sebagai contoh, suatu mikroorganisme dalam jumlah tinggi tidak memberikan efek kesehatan dan tidak dapat disebut sebagai probiotik. Tetapi jika mikroorganisme tersebut ditambahkan dengan suatu substrat tertentu dan menghasilkan manfaat kesehatan pada tubuh, maka produk akhirnya dapat dikategorikan menjadi sinbiotik sinergis. Contoh sebaliknya adalah ketika suatu substrat dalam jumlah tinggi tidak menimbulkan efek kesehatan dan tidak dapat disebut sebagai prebiotik, digabungkan dengan suatu mikroorganisme tertentu dan keduanya akan bersinergi untuk memberikan manfaat kesehatan tubuh, maka dapat disebut sebagai sinbiotik sinergis.

 

Nama produk Merk	Merk	Prebiotik	Prebiotik	Tautan
Advanced synbiotic	Alaya	Bifidobacterium longum Bl-05 - Lactobacillus plantarum 6595 - Bifidobacterium lactis Bl-04 - Bifidobacterium breve - Lactobacillus reuteri - Lactobacillus paracasei - Lactobaillus salivarius	Galactomannan fiber (Sunfiber ® R) dan L-glutamine	Klik
3-in-1 synbiotic	Bio.me	- Bifidobacterium lactis BS01 - Lactobacillus plantarum LP14 - Lactobacillus paracasei subsp. paracasei LPC09 - Lactobacillus rhamnosis LR04 - Lactobacillus caseii LC03 - Lactobacillus brevis LBR01	Ekstrak buah delima (Pomma+®)	Klik
Vaginal wellness pro	Physician’s choice	Limosilactobacillus reuteri RC-14 - Lactobacllus crispatus LBV88 - Lacticaseibacellius rhamnosis GR-1	Organic acacia Senegal fiber	Klik
Synbiotic soft chews	Microbiome Labs	- Bacillus indicus HU36 - Bacillus coagulans SC208 - Bacillus clausii SC109 - Bacillus subtilis HU58	Xylooligosaccharide (PreticX)	Klik

Selain dari jenis ketergantungan antar probotik dan prebiotik, sinbiotik komplementer dan sinbiotik sinergis dapat dibedakan berdasarkan pemanfaatan selektif (selective utilization) komponen prebiotik. Pada sinbiotik komplementer, komponen prebiotik harus terbukti dapat meningkatkan jumlah atau fungsi mikrobia usus dalam tubuh manusia. Hal ini dikarenakan sifat efek kesehatan prebiotik dalam sinbiotik komplementer yang bersifat dependen. Apabila prebiotik yang ditambahkan juga dapat dimanfaatkan oleh komponen probiotik dalam sinbiotik, hal ini hanya bersifat komplementer karena substrat prebiotik dimaksudkan untuk mikrobia usus dalam tubuh. Sebaliknya, dalam sinbiotik sinergis, keberadaan prebiotik ditujukan untuk dapat dimanfaatkan oleh komponen probiotik pada produk sinbiotik. Tanpa adanya prebiotik, maka probiotik di dalam produk sinbiotik sinergis tidak dapat memberikan efek kesehatan dalam tubuh. Maka, selain pengujian efek kesehatan dari kombinasi probiotik dan prebiotik, sinbiotik sinergis harus melalui uji tambahan yang menunjukkan bahwa komponen prebiotiknya dapat dimanfaatkan oleh probiotik dalam produk sinbiotik tersebut.

Penelitian dan produk sinbiotik di Indonesia
Produk sinbiotik yang telah diteliti di Indonesia adalah sinbiotik komplementer yang dihasilkan dari kombinasi probiotik Lactiplantibacillus plantarum Dad-13 dan prebiotik fruktooligosakarida dalam bentuk bubuk (Gunawan dkk., 2021). Produk sinbiotik tersebut mampu meningkatkan jumlah Lactiplantibacillus plantarum dan Bifidobacterium, serta menurunkan jumlah bakteri Enterobacteriaceae pada anak balita yang mengalami stunting. Penelitian tersebut juga membuktikan efek kesehatan bahwa dengan konsumsi produk sinbiotik yang diuji, anak balita dengan stunting mengalami peningkatan bobot badan, tinggi badan, asupan protein dan asupan karbohidrat yang signifikan.

Salah satu contoh produk sinbiotik yang telah dipasarkan di Indonesia adalah suplemen Synbio dengan Lactobacillus acidophilus dan Bifidobacterium longum sebagai komponen probiotik dan fruktooligosakarida sebagai prebiotik. Selain Synbio, tersedia juga suplemen Rillus dengan multistrain probiotik Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium bifidum dan Streptococcus thermophilus, serta komponen prebiotik fruktooligosakarida. Beberapa produk susu formula di Indonesia juga telah dilengkapi dengan sinbiotik untuk menjaga kesehatan pencernaan pada anak. Produk pangan sinbiotik masih terbilang sedikit dibandingkan pangan probiotik atau pangan prebiotik. Hal ini dapat membuka peluang bagi para peneliti atau industri pangan untuk dapat melakukan inovasi terkait produk pangan sinbiotik yang juga diharapkan akan meningkatkan kesehatan masyarakat secara umum.

Produk sinbiotik impor (contoh)
Beberapa produk sinbiotik impor juga tersedia di laman e-commerce dan dapat dikirim ke Indonesia. Produk suplemen Advanced Synbiotic yang dipasarkan oleh Alaya memiliki tujuh strain probiotik dan serat galactomannan (Sunfiber® R) dan L-Glutamine sebagai prebiotik. Keunggulan dari produk ini adalah kapsul yang digunakan mempunyai sifat delayed released, sehingga memaksimalkan kemampuan probiotik dan prebiotik untuk bertahan dalam saluran pencernaan. Produk sinbiotik 3-in-1 yang diproduksi oleh Bio.me tidak hanya memiliki komponen probiotik dan prebiotik, tapi juga postbiotik. Terdapat enam strain bakteri probiotik, ekstrak buah delima sebagai prebiotik dan produk fermentasi yeast kering (dried yeast fermentate) sebagai komponen postbiotiknya. Walau tidak dipasarkan sebagai produk sinbiotik, salah satu produk suplemen probiotik milik Physician’s Choice yaitu vaginal wellness pro, memiliki komponen prebiotik alami yaitu serat Acacia senegal. Produk tersebut ditujukan untuk dapat meningkatkan kesehatan organ intim wanita dengan campuran bakteri probiotik Limosilactobacillus reuteri RC14, Lactobacllus crispatus LBV88 dan Lacticaseibacellius rhamnosis GR-1 yang sudah dipatenkan oleh Chr. Hansen A/S. Selain dalam bentuk suplemen, produk sinbiotik impor tersedia dalam bentuk permen kunyah atau chews, seperti Synbiotic soft chews yang diproduksi oleh Microbiome Labs.

Referensi
W.W.T. Khine, E.S. Rahayu, T.Y. See, S. Kuah, S. Salminen, J. Nakayama, Y.K. Lee, Indonesian children fecal microbiome from birth until weaning was different from microbiomes of their mothers, Gut Microbes. 12 (2020) 1–19. https://doi.org/10.1080/19490976.2020.1 761240.

E.S. Rahayu, T. Utami, M. Mariyatun, P.N. Hasan, R.Z. Kamil, R.H. Setyawan, F.H. Pamungkaningtyas, I.A. Harahap, D.V. Wiryohanjoyo, P.C. Pramesi, M.N. Cahyanto, I.N. Sujaya, M. Juffrie, Gut microbiota profile in healthy Indonesians, World J. Gastroenterol. 25 (2019) 1478–1491. https://doi.org/10.3748/wjg.v25. i12.1478.

M. Gatya, D.L.N. Fibri, T. Utami, D.A. Suroto, E.S. Rahayu, Gut Microbiota Composition in Undernourished Children Associated with Diet and Sociodemographic Factors: A Case–Control Study in Indonesia, Microorganisms. 10 (2022). https://doi.org/10.3390/ microorganisms10091748.

P. Therdtatha, Y. Song, M. Tanaka, M. Mariyatun, M. Almunifah, N.E.P. Manurung, S. Indriarsih, Y. Lu, K. Nagata, K. Fukami, T. Ikeda, Y.K. Lee, E.S. Rahayu, J. Nakayama, Gut microbiome of Indonesian adults associated with obesity and type 2 diabetes: A cross-sectional study in an Asian city, Yogyakarta, Microorganisms. 9 (2021) 1–19. https://doi. org/10.3390/microorganisms9050897. 

D. Gunawan, M. Juffrie, S. Helmyati, E.S. Rahayu, Effect of Lactobacillus plantarum DAD-13 and Fructooligosaccharides on Short-Chain Fatty Acid Profile and Nutritional Status in Indonesian Stunting Children, Open Access Maced. J. Med. Sci. 9 (2021) 1790–1796. https://doi.org/10.3889/oamjms.2021.7903.