Eksplorasi Bakteri Baik dalam Pangan Fermentasi Tradisional Indonesia: Tinjauan Etnomikrobiologi dan Potensi Fungsional

Indonesia merupakan salah satu pusat biodiversitas fermentasi pangan terbesar di dunia. Berbeda dengan produk fermentasi Barat yang cenderung menggunakan kultur tunggal atau terdefinisi (defined culture), pangan fermentasi tradisional Indonesia umumnya mengandalkan konsorsium mikroba spontan atau kultur starter kering alami (ragi).

Dari perspektif etnobiologi, praktik ini adalah manifestasi kearifan lokal untuk pengawetan pangan di iklim tropis. Namun, dari kacamata mikrobiologi molekuler, pangan ini adalah reservoir genetik yang kaya akan bakteri asam laktat (BAL) fungsional dan bakteri penghasil senyawa bioaktif unik.

Artikel ini akan membedah profil bakteriologis dari produk pangan kunci Indonesia, menyoroti peran sinergis bakteri dalam konsorsium, serta signifikansi metabolik yang melampaui sekadar pengawetan.

1. Paradoks Tempe: Peran Bakteri dalam Fermentasi Kapang

Definisi umum tempe adalah fermentasi kedelai oleh kapang Rhizopus spp. Namun, bukti metagenomik menegaskan tempe sebagai ekosistem mikroba campuran, di mana bakteri menjadi bagian kunci yang memperkaya nutrisi, terutama vitamin B12.

Bakteri Biosintesis Vitamin B12

Kapang Rhizopus tidak memiliki gen untuk sintesis kobalamin (Vitamin B12). Kandungan B12 yang tinggi pada tempe (yang tidak ada pada kedelai mentah) dihasilkan oleh bakteri yang tumbuh berdampingan dengan kapang, antara lain Klebsiella pneumoniae (strain non-patogenik) dan Citrobacter freundii.

Mekanisme Sintesis B12 (Jalur Aerobik & Anaerobik):
Bakteri-bakteri ini mensintesis prekursor ALA (δ-aminolevulinic acid) menjadi cincin korrin. Dalam ekosistem tempe yang padat, terjadi interaksi menarik di mana bakteri memanfaatkan mikrolingkungan yang diciptakan oleh hifa kapang untuk mengakses nutrisi, sementara bakteri menyediakan B12 yang esensial bagi nutrisi manusia, menjadikan tempe satu-satunya sumber B12 nabati yang signifikan (Nuraida et al., 2011).

2. Dadih: Probiotik Indigenous dari Bambu Sumatera Barat

Dadih merupakan fermentasi spontan susu kerbau dalam tabung bambu, umumnya dari genus Gigantochloa. Etnobiologi pembuatannya menunjukkan bambu berperan sebagai inokulum. Biofilm bakteri asam laktat pada dinding bambu dan daun pisang penutup memicu proses fermentasi.

Dominasi Lactiplantibacillus plantarum

Berdasarkan taksonomi terbaru (reklasifikasi genus Lactobacillus 2020), spesies dominan dalam dadih adalah Lactiplantibacillus plantarum (sebelumnya Lactobacillus plantarum), diikuti oleh Lacticaseibacillus casei dan Leuconostoc mesenteroides. Strain isolat dadih (seperti L. plantarum IS-10506) telah terbukti memiliki sifat probiotik unggul:

• Ketahanan Asam & Garam Empedu: Mampu bertahan hidup melewati saluran pencernaan manusia.
• Aktivitas Antimikroba: Menghasilkan bakteriosin (disebut Plantaricin) yang efektif melawan patogen bawaan makanan seperti Listeria monocytogenes dan Staphylococcus aureus.

3. Fermentasi Karbohidrat (Tape & Brem): Kompleksitas Ragi

Ragi tape adalah inokulum kering tradisional yang merupakan contoh sempurna dari teknik “enkapsulasi sel” kuno menggunakan tepung beras dan rempah-rempah. Di dalamnya terdapat konsorsium mikroba yang bekerja secara berurutan dan simultan.

Sinergi Amilolitik dan Asidifikasi

Proses fermentasi tape melibatkan kapang (seperti Amylomyces rouxii) yang memecah pati menjadi gula sederhana. Gula ini kemudian menjadi substrat bagi khamir untuk menghasilkan alkohol, dan bagi bakteri asam laktat untuk menghasilkan rasa asam dan aroma.

Bakteri Utama	Filum/Famili	Peran Metabolik
Weissella spp.	Bacillota / Lactobacillaceae	Heterofermentatif; menghasilkan asam laktat, etanol, CO₂, dan senyawa flavor (ester).
Pediococcus pentosaceus	Bacillota / Lactobacillaceae	Homofermentatif; berkontribusi pada penurunan pH yang cepat untuk mencegah pertumbuhan bakteri pembusuk.
Bacillus spp.	Bacillota / Bacillaceae	Menghasilkan enzim amilase tambahan; memberikan profil rasa unik (kadang sedikit pahit jika terlalu dominan).

4. Fermentasi Ikan (Bekasam & Rusip): Halotoleransi dan Bioaktif Peptida

Di daerah Sumatera dan Kalimantan, fermentasi ikan dengan nasi (sumber karbohidrat) dan garam tinggi menghasilkan produk seperti Bekasam atau Rusip. Lingkungan dengan salinitas tinggi (10-20%) menyeleksi bakteri halofilik atau halotoleran.

Spesies kunci seperti Lactobacillus farciminis dan Pediococcus acidilactici berperan ganda. Pertama, mereka memfermentasi karbohidrat menjadi asam laktat untuk mengawetkan ikan. Kedua, dan yang lebih penting secara fungsional, aktivitas proteolitik mereka memecah protein ikan menjadi peptida bioaktif.

Penelitian menunjukkan bahwa peptida hasil fermentasi bekasam memiliki aktivitas penghambatan ACE (Angiotensin-Converting Enzyme), yang berpotensi menurunkan tekanan darah (antihypertensive) (Kusmarwati et al., 2020).

Implikasi Kesehatan: Mekanisme Molekuler

Konsumsi pangan fermentasi lokal tidak hanya memberikan nutrisi makro, tetapi juga memodulasi fisiologi inang melalui mekanisme spesifik:

1. Produksi GABA (Gamma-Aminobutyric Acid): Beberapa strain BAL dari pangan lokal memiliki aktivitas enzim Glutamat Dekarboksilase (GAD) yang tinggi, mengubah glutamat menjadi GABA, sebuah neurotransmitter inhibitor yang memberikan efek relaksasi dan penurunan tekanan darah.
2. Imunomodulasi: Dinding sel bakteri probiotik lokal (peptidoglikan dan asam lipoteikoat) berinteraksi dengan reseptor sel imun di usus (seperti TLR-2), memicu produksi sitokin anti-inflamasi (IL-10) dan meningkatkan sistem kekebalan tubuh mukosa (IgA).

Kesimpulan

Pangan fermentasi lokal Indonesia adalah laboratorium biologi yang canggih. Kearifan lokal nenek moyang dalam menggunakan bambu, daun pisang, dan ragi telah berhasil menyeleksi strain bakteri unggul seperti L. plantarum dan P. acidilactici yang adaptif dan fungsional. Memahami diversitas dan mekanisme molekuler bakteri ini membuka peluang besar untuk pengembangan pangan fungsional modern berbasis biodiversitas lokal, sekaligus melestarikan warisan kuliner melalui validasi ilmiah.

---

Daftar Pustaka

• Kusmarwati, A., et al. (2020). ACE Inhibitory Activity of Protein Hydrolysates from Bekasam. Squalen Bulletin of Marine and Fisheries Postharvest and Biotechnology.
• Nuraida, L. (2015). A review: Health promoting lactic acid bacteria in traditional Indonesian fermented foods. Food Science and Human Wellness, 4(2), 47-55.
• Suwanto, A. (2011). Tempe: The uniqueness of Indonesia’s fermented soyfood. In: Traditional Food Knowledge: New Wine into Old Wineskins?
• Zheng, J., et al. (2020). A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera… International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology.