Penulis: Nailus Syarifah,
Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Pangan
Institut Pertanian Bogor
JurnalPost.com – Jumlah penduduk yang terus meningkat sejalan dengan peningkatan komponen pemenuhan kebutuhan manusia, termasuk ketersediaan makanan. Pemahaman masyarakat tentang makanan telah berubah, dari yang hanya kenyang dan enak menjadi makanan yang baik untuk kesehatan atau pangan fungsional. Salah satu jenis pangan fungsional adalah probiotik seperti kefir. Permintaan dunia terhadap produk fermentasi seperti kefir diprediksi kian mengalami peningkatan sebesar 4,5% dari 1,55 miliar USD pada tahun 2024 hingga 1,93 miliar USD pada tahun 2029 (Market Data Forecast, 2024). Tingginya permintaan tersebut menjadikan ketersediaan produk kefir semakin banyak dibutuhkan.
Kefir merupakan minuman susu hasil fermentasi yang menggunakan kultur starter grain kefir. Grain kefir mengandung beragam mikroorganisme seperti khamir (Kluyveromyces, Pichia dan Saccharomyces), bakteri asam laktat (Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, dan Streptococcus) serta bakteri asam asetat (Acetobacter) yang berpotensi sebagai agen probiotik (Vieira et al. 2021). Kefir mengandung beragam manfaat bagi kesehatan seperti kemampuannya dalam mencegah penyakit kardiovaskuler, obesitas, diabetes mellitus, kanker, autoimun, osteoporosis, serta penelitian terbaru melaporkan jika kefir efektif sebagai antivirus Covid-19 (Yilmaz et al. 2022). Banyaknya manfaat tersebut, membuat kefir cocok sebagai alternatif dalam pemenuhan kebutuhan pangan fungsional di tengah pertumbuhan penduduk yang terus meningkat. Namun, salah satu tantangan dalam produksi kefir adalah memastikan kualitas grain kefir yang digunakan tetap baik.
Sebagai ahli pangan, peka dan update terhadap isu serta perkembangan teknologi menjadi penting untuk dimiliki. Kemajuan teknologi telah memunculkan beragam inovasi dalam pangan, termasuk dalam hal pengembangan alat, metode atau karakteristik produk. Saat ini, penelitian dan eksplorasi grain kefir asal Indonesia masih terbatas, sehingga hal ini menjadi peluang yang masih ada, bahkan 5 hingga 10 tahun kedepan.
Ekplorasi grain kefir asal Indonesia dapat dilakukan menggunakan pemetaan mikrobioma yang terkandung di dalamnya, sehingga strain mikroorganisme yang berperan dapat teridentifikasi secara spesifik. Identifikasi tersebut dapat dilakukan dengan pendekatan metagenomik. Metagenomik dapat digunakan untuk identifikasi gen fungsional baru, jalur mikroba, serta gen resisten antibiotik (Zeng et al. 2022). Analisis metagenomik dapat dilakukan menggunakan bantuan alat Next Generation Sequencing (NGS). Next Generation Sequencing (NGS) merupakan pengembangan lebih lanjut dari metode sekuensing generasi pertama atau metode sanger. Pada NGS, primer spesifik tidak diperlukan, namun genome bakteri diurutkan secara acak dalam satu proses (Duerenberg et al. 2017).
Terdapat beberapa tahapan yang perlu dilakukan dalam analisis mikrobioma menggunakan NGS, yaitu persiapan dan destruksi sampel, ekstraksi DNA, pengecekan kualitas hasil ekstraksi, library preparation, pemasangan adapter ligation, clean up, pengecekan kualitas hasil library preparation, dan sekuensing menggunakan alat NGS. Hasil NGS berikutnya diolah menggunakan software yang tersedia. Data hasil NGS yang telah diolah akhirnya berupa mikrobioma yang terdapat dalam grain kefir.
Penelitian Pereira et al. (2022) mengumpulkan data mengenai komunitas mikroba yang ada pada grain kefir dengan jenis paling banyak yaitu Lactococcus lactis. Selain itu, kelompok mikroba lain juga terdeteksi dalam grain kefir, seperti Shewanella, Acinetobacter, Pelomonas, Dysgonomonas, Faecalibacterium, Allistipes, Rickenellaceae, dan Allobaculum. Hasil tersebut dapat digunakan sebagai rujukan bagi peneliti dalam menemukan strain baru dengan sifat probiotik yang potensial, serta bagi staf Research and Development (R&D) dalam pengembangan kefir sebagai pangan fungsional.
Diantara pengembangan produk kefir yaitu biofortifikasi menggunakan mikroba. Biofortifikasi kefir dapat sebagai salah satu upaya dalam meningkatkan kandungan nutrisi, melalui penggunaan strain mikroba tertentu. Hasil NGS dapat membantu pemilihan strain mikroba yang berkualitas seperti mikroba yang dapat menghasilkan tingkat vitamin B yang lebih tinggi dalam matriks mentah selama proses fermentasi. Biofortifikasi yang tepat diharapkan mampu memberikan dampak baik bagi kesehatan, meningkatkan kualitas gizi masyarakat dan mengatasi keterbatasan sumber pangan yang berkualitas.
Selain biofortifikasi, teknologi NGS memungkinkan staf R&D maupun peneliti dalam mengidentifikasi pembentukan rasa atau aroma pada kefir. Selanjutnya, rasa atau aroma tersebut dapat diubah sesuai dengan preferensi konsumen di berbagai segmentasi pasar. Hal ini dapat membantu pengembangan variasi dan perluasan akses kefir sebagai produk fermentasi yang berkualitas. Pada praktiknya, seseorang harus memiliki keterampilan dalam menganalisis sampel menggunakan NGS, sehingga pemahaman yang mendalam akan hal ini sangat diperlukan. Teknologi NGS menjadi peluang bagi berbagai industri dalam meningkatkan kualitas produk yang dihasilkan, termasuk dalam industri fermentasi seperti kefir. NGS mampu memetakan mikrobioma yang ada dalam kefir secara akurat dan mendetail, sehingga diharapkan dapat memberikan pemahaman yang lebih baik tentang komposisi mikroba yang terlibat, sekaligus membantu dalam peningkatan kualitas kefir sebagai pangan fungsional.
Penulis: Nailus Syarifah,
Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Pangan
Institut Pertanian Bogor
Daftar Pustaka
Deurenberg RH, Bathoorn E, Chlebowicz MA, Couto N, Ferdous M, Cobos SG, Smid AMDK, Raangs EC, Rosema S, Veloo ACM, et al. 2016. Application of Next Generation Sequencing in Clinical Microbiology and Infection Prevention. Journal of Biotechnology. 243 (2017): 16-24.
Market Data Forecast. 2024. Global Kefir Market Size (2024 to 2029). Diakses pada Tanggal 26 Oktober 2024. https://www.marketdataforecast.com/market-reports/kefir-market.
Pereira GV de M, Neto DP de C, Maske BL, Lindner J de D, Vale AS, Favero GR, Viesser J, de Carvalho JC, Neto AG, Soccol CR. 2022. An Updated Review on Bacterial Community Composition of Traditional Fermented Milk Products: What Next-Generation Sequencing Has Revealed so Far?. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 62(7): 1870-1889. DOI: 10.1080/10408398.2020.1848787.
Vieira CP, Rosario AILS, Lelis CA, Rekowsky BSS, Carvalho APA, Rosario DKA, Elias TA, Costa MP, Foguel D Junior CAC. 2021. Bioactive Compounds from Kefir and Their Potential Benefits on Health: A Systematic Review and Meta-Analysis. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2021: 1-34.
Yilmaz B, H. Sharma, E. Melekoglu, and F. Ozogul. 2022. Recent Developments in Dairy Kefir-Derived Lactic Acid Bacteria and Their Health Benefits. Food Bioscience. 1-12.
Zeng X, Wang Y, Jia H, Wang Z, Gao A, Luo Y, Sheng Q, Yuan Y, Yue T. 2022. Metagenomic Analysis of Microflora Structure and Functional Capacity in Probiotic Tibetan Kefir Grain. Food Research International. 151: 1-9.