Perpustakaan Digital ITB

Penyakit hati termasuk ke dalam global burden of mortality and disease. Di tahun 2018, sekitar 4,5 juta orang dewasa terdiagnosa dengan penyakit hati, yang menyebabkan sekitar 2 juta kematian per tahun di seluruh dunia. Fibrosis hati berkembang sebagai akibat dari peradangan hati kronis, yang melibatkan perubahan komposisi mikrobiota usus atau disbiosis. Disbiosis usus berperan dalam kesehatan hati dengan memengaruhi komposisi metabolit mikrobiota, menyebabkan peradangan usus, serta kerusakan barrier usus. Sampai saat ini, transplantasi hati masih menjadi satu-satunya pengobatan untuk sirosis stadium akhir. Kefir air, minuman fermentasi tradisional, terdiri dari simbiosis beberapa bakteri dan ragi yang membentuk biofilm kompleks dalam matriks polisakarida. Kefir air secara empiris telah digunakan untuk menjaga kesehatan dan pengobatan berbagai penyakit, termasuk penyakit hati. Meskipun demikian, potensi hepatoprotektif kefir air yang berasal dari Indonesia belum banyak dieksplorasi. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa kefir air memiliki aktivitas antioksidan dan antiinflamasi, serta potensi sebagai hepatoprotektor. Namun, belum ada penelitian yang mengkaji secara komprehensif aktivitas dan mekanisme kerja kefir air sebagai agen hepatoprotektif, khususnya bibit kefir air yang berasal dari Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji aktivitas hepatoprotektif kefir air pada hewan yang diinduksi kerusakan hati, serta mekanisme kerja kefir air sebagai hepatoprotektor secara in vivo dan in silico. Studi pendahuluan dilakukan untuk mengetahui formula kefir air yang efektif sebagai hepatoprotektor. Kefir air dibuat melalui proses fermentasi bibit kefir air dalam larutan sukrosa selama 48 jam. Terdapat 2 formula yang dibandingkan, yaitu formula dasar dan formula modifikasi yang lebih konsentrat. Kedua formula tersebut diujikan kepada hewan yang diinduksi kerusakan hati akut menggunakan CCl4. Berdasarkan hasil dari orientasi model hewan yang mengalami kerusakan hati, pengujian efek hepatoprotektif secara in vivo dilakukan pada model hewan yang diinduksi dengan CCl4. Parameter yang diukur mencakup kadar parameter biokimia dalam darah seperti SGOT dan SGPT, evaluasi histopatologi hati, serta penentuan tingkat sitokin proinflamatori seperti TNF-? dan TGF-?. Untuk lebih mendapatkan gambaran mengenai mekanisme kerja, pendekatan in silico diaplikasikan melalui simulasi penambatan molekul dan penambatan protein- protein. Komposisi mikroorganisme diidentifikasi melalui metode PCR. Standardisasi kefir air juga dilakukan yang meliputi pengukuran pH, kadar asam laktat, kadar etanol, serta angka lempeng total bakteri dan ragi. Berdasarkan hasil uji pendahuluan, formula standard kefir air memiliki aktifitas hepatoprotektif yang lebih kuat dibandingkan formula konsentrat kefir air, yang ditandai dengan kadar SGOT dan SGPT yang lebih rendah. Oleh karena itu, formula dasar dipilih untuk pengujian selanjutnya. Identifikasi bakteri dan ragi dalam kefir air menunjukkan adanya bakteri Lacticaseibacillus paracasei, Acetobacter indonesiensis, Acetobacter peroxydans, dan Gluconacetobacter dulcium. Keberadaan Gluconacetobacter dulcium belum pernah teridentifikasi dalam kefir air di penelitian-penelitian sebelumnya. Dua jenis ragi, Brettanomyces bruxellensis dan Candida duobushaemulonis, juga teridentifikasi. Pemberian berulang CCl4 dipilih sebagai metode induksi kerusakan hati. Pengobatan dengan ekstrak temulawak sebagai obat pembanding maupun berbagai dosis kefir air selama 2 minggu menunjukkan penurunan signifikan kadar SGOT dan SGPT, serta penurunan kadar TNF-?. Pemeriksaan histologis hati mengkonfirmasi perbaikan kondisi hati yang signifikan setelah pengobatan dengan ekstrak temulawak maupun kefir air. Kajian penambatan molekul memberikan gambaran tentang interaksi antara metabolit dan reseptor NF-?B dan Nrf2 Keap1. Sejumlah metabolit memiliki energi bebas ikatan yang lebih tinggi daripada kurkumin sebagai senyawa pembanding terhadap NF-?B, tetapi tidak ada yang lebih kuat daripada kurkumin terhadap Nrf2 Keap1. Sementara itu, kajian simulasi penambatan protein-protein mengindikasikan bahwa beberapa enzim ekstraseluler memiliki potensi interaksi yang signifikan dengan target protein NF-?B dan Nrf2, dengan DNase1 menunjukkan interaksi paling kuat dengan kedua target protein. Kesimpulan dari penelitian ini adalah kefir air pada semua dosis yang diujikan mampu memperbaiki kondisi kerusakan hati. Mekanisme kerja hepatoprotektif kefir air adalah menurunkan tingkat inflamasi, yang ditandai dengan penurunan kadar TNF-? pada uji in vivo dan adanya interaksi kuat metabolit dengan reseptor NF-?B pada pengujian in silico. Berdasarkan hasil in silico, kefir air juga diduga menstimulasi jalur pembentukan antioksidan endogen yang ditunjukan dengan adanya interaksi kuat dari metabolit dan protein mikroorganisme dengan reseptor Nrf2, walaupun hal ini memerlukan penelitian lebih lanjut. Pada akhirnya, pemberian kefir air akan mengurangi level nekrosis yang ditandai dengan perbaikan profil histologi hati. Pengujian terhadap sejumlah strain probiotik, termasuk beberapa mikroorganisme yang teridentifikasi dalam penelitian ini, menunjukan efek positif terhadap perbaikan kondisi hati. Secara umum komposisi mikroorganisme dalam kefir air terdiri dari kelompok bakteri asam laktat, bakteri asam asetat, dan ragi. Meskipun demikian, sumber bibit kefir air yang berbeda dapat memiliki perbedaan komposisi mikroorganisme, baik secara kualitatif ataupun kuantitatif. Seperti yang terlihat dalam penelitian ini, terdapat bakteri Gluconacetobacter dulcium yang tidak ditemukan di penelitian kefir air lain. Walaupun kajian hepatoprotektif kefir air belum sekomprehensif produk fermentasi lainnya, beberapa penelitian kefir air menunjukkan hasil yang menjanjikan. Berdasarkan hasil penelitian ini, kefir air Indonesia mampu menurunkan tingkat stress oksidatif dan menstimulasi jalur pembentukan antioksidan endogen yang pada akhirnya akan mengurangi level nekrosis dan fibrosis, sehingga memiliki potensi besar untuk dikembangkan sebagai agen hepatoprotektif. Sebagai probiotik, mekanisme kerja lain kefir air sebagai hepatoprotektor adalah dengan memperbaiki kondisi mikrobiota usus. Penelitian lanjutan masih diperlukan untuk mengonfirmasi hal tersebut.