Potensi Bioinhibisi Probiotik Yogurt dan Kefir Terhadap Pelepasan Fruktosa Oleh Enzim Glukosiltransferase Streptococcus Mutans ATCC 25175 Sebagai Upaya Pencegahan Karies Gigi (In Vitro)

Abstract

Background: The primary microbial etiological agent of dental caries is S.mutans. The GTF enzyme produced by S. mutans contributes the virulence factor through converting sucrose into fructose and glucans which are used in biofilm formation. The inhibition of GTF enzyme activity can be achieved with probiotic materials due to the presence of lactic acid bacteria that produce antimicrobial substrate, organic acid, hydrogen peroxide and bacteriocin. Studies showed that probiotic bacteria can also affect the oral ecology and plays a role in oral health maintenance. The potential of probiotic products such as yoghurt and kefir to inhibit the enzymatic activity of GTF produced by S.mutans would inhibit the formation of cariogenic biofilm without altering the commensal oral bacterial flora. Purpose: To identify the bioinhibition potential of probiotic yoghurt and kefir to the enzymatic activity of GTF produced by S.mutans in fructosal release, as an approach in caries prevention. Method: This research was done in experimental post test only group design using Microtiter Plate Assay by measuring the Optical Density (OD) of the ELISA reader results. Two aspects were analyzed; first, the evaluation of probiotic products in relation to their biomass index, hiostability, and pH alteration; second, the evaluation of GTF enzyme activity and fructosal release by S.mutans. The purpose of both tests were to measure the effectivity of probiotic in inhibiting the activity of GTF enzyme to glycolize glucose into fructose. Both test materials were analyzed in 25%, 50% and 100% concentrations within 24 hours, 48 hours and 72 hours incubation periods. In the evaluation of fructosal release by GTF enzyme of S.mutans, probiotic yoghurt produced greater effect than probiotic kefir (p<0,05). This activity was not influenced by incubation periods or probiotic concentrations (p>0,05). Conclusion: Probiotic yoghurt was able to inhibit the GTF enzyme activity and to reduce the fructosal release by S.mutans.

Latar Belakang: S.mutans merupakan mikroorganisme yang menjadi agen etiologi utama pada karies gigi. Enzim GTF yang dihasilkan bakteri S.mutans berperan sebagai faktor virulensi karies gigi dengan mengubah sukrosa menjadi fruktosa dan glukan yang digunakan dalam pembentukan biofilm. Penghambatan aktivitas enzim GTF dapat dilakukan dengan bahan coba probiotik. Bakteri asam laktat yang terdapat dalam probiotik menghasilkan substrat anti mikroba, asam organik, hidrogen peroksida, dan bakteriosin. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa bakteri probiotik memiliki pengaruh dalam ekologi rongga mulut dan memainkan peran dalam pemeliharaan kesehatan mulut. Potensi probiotik yogurt dan kefir terhadap aktivitas enzim GTF S. mutans dengan cara menghambat pelepasan fruktosa akan secara selektif menghambat biofilm kariogenik tanpa mempengaruhi flora bakteri oral komensal. Tujuan: Mengetahui potensi bioinhibisi probiotik yogurt dan kefir terhadap pelepasan fruktosa oleh aktivitas enzim GTF S.mutans sebagai upaya pencegahan karies gigi. Metode: Desain penelitian ini adalah eksperimental post test only group menggunakan Microtiter Plate Assay dengan mengukur Optical Density (OD) hasil ELISA reader. Terdapat dua aspek yang dikaji dari siklus penelitian ini, yaitu pertama evaluasi kedua probiotik terkait dengan indeks biomassa, biostabilitas, perubahan pH, dan kedua dilakukan uji aktivitas enzim GTF dan pelepasan fruktosa oleh S. mutans. Semua uji tersebut untuk mengukur efektivitas probiotik mencegah aktivitas enzim GTF menglikolisis glukosa dalam bentuk fruktosa. Konsentrasi yang digunakan kedua bahan coba yaitu 25%, 50%, 100% dengan waktu inkubasi 24 jam, 48 jam dan 72 jam. Pada uji pelepasan fruktosa oleh enzim GTF S. mutans, probiotik yogurt lebih kuat menghambat pelepasan fruktosa oleh GTF S. mutans dibandingkan dengan probiotik kefir (p<0,05). Aktivitas tersebut tidak dipengaruhi oleh waktu dan konsentrasi probiotik (p>0,05). Kesimpulan: Probiotik yogurt mampu menghambat aktivitas enzim GTF dan dapat menurunkan pelepasan fruktosa S.mutans.