Balai Besar Laboratorium Kesehatan Masyarakat Surabaya

Puasa sebagai Intervensi Mikrobiologis : Dampaknya terhadap Kesehatan Usus

27 Februari 2026 / By Administrator,

Oleh dr. Titiek Sulistyowati, M. Ked. Klin, Sp. MK (K)

Mikrobiota usus terutama terdiri dari Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, dan Proteobacteria, dengan Firmicutes dan Bacteroidetes mencakup sekitar 90%. Mikroorganisme ini berperan penting dalam pencernaan makanan, metabolisme, menjaga integritas barier usus, serta mengatur sistem imun. Usus manusia mengandung sekitar 100 triliun (10^14) mikroorganisme dengan kumpulan gen yang lebih besar daripada genom manusia. Bukti yang semakin banyak menunjukkan adanya interaksi dua arah antara gen manusia dan gen mikroba. Mikrobiota usus yang sehat umumnya beragam dan stabil secara fungsional, namun definisi sehat sulit ditentukan karena perbedaan kondisi fisiologis tiap individu.

Mikrobiota usus berperan penting dalam menjaga kesehatan manusia dengan mempengaruhi sistem imun, metabolisme, dan fungsi saraf. Ketidakseimbangan komposisinya dapat memicu berbagai penyakit, seperti obesitas, diabetes, Alzheimer, dan Parkinson, yang sering disertai peradangan kronis serta gangguan respons imun. 

Sindrom iritasi usus (IBS) dan penyakit radang usus (IBD) berhubungan dengan perubahan mikrobiota usus. Pada individu dengan diabetes tipe 2 (T2D), proporsi Firmicutes dan Clostridia menurun secara signifikan, sedangkan rasio Bacteroidetes terhadap Firmicutes, Bacteroides-Prevotella, serta Betaproteobacteria meningkat secara nyata. Perubahan ini berkorelasi positif dengan kadar glukosa plasma.

Puasa baik puasa Ramadhan maupun puasa intermiten tidak hanya berdampak pada metabolisme, tetapi juga mempengaruhi ekosistem mikroorganisme di saluran cerna. Dari perspektif mikrobiologi klinik, perubahan pola makan dan waktu asupan selama puasa dapat mengubah komposisi, fungsi, serta keseimbangan mikrobiota usus yang berperan penting dalam kesehatan sistemik.

Mikrobiota Usus: Organ Mikroskopik yang Dinamis

Saluran cerna manusia dihuni triliunan mikroorganisme (bakteri, virus, jamur) yang secara kolektif disebut mikrobiota usus. Dalam kondisi sehat, mikrobiota berada dalam keadaan eubiosis (seimbang). Ketidakseimbangan atau disbiosis dapat berkontribusi pada gangguan seperti diare infeksius, sindrom iritasi usus, penyakit radang usus, obesitas, hingga gangguan imun.

Secara klinis, mikrobiota membantu:

Fermentasi serat menjadi short-chain fatty acids (SCFA) seperti butirat
Salah satu fungsi utama mikrobiota usus adalah fermentasi serat makanan yang tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan manusia menjadi metabolit aktif berupa short-chain fatty acids (SCFA), terutama asetat, propionat, dan butirat. Butirat memiliki peran penting sebagai sumber energi utama bagi sel epitel kolon (kolonosit), menjaga integritas barrier usus, serta memiliki efek antiinflamasi melalui regulasi ekspresi gen dan modulasi respons imun. Gangguan produksi SCFA akibat disbiosis dapat berkontribusi terhadap peningkatan permeabilitas usus dan inflamasi sistemik. 

Sintesis vitamin (misalnya vitamin K dan sebagian vitamin B)
Mikrobiota usus juga berkontribusi dalam sintesis berbagai vitamin esensial, termasuk vitamin K serta beberapa vitamin B (misal folat, biotin, dan riboflavin). Vitamin ini berperan dalam proses koagulasi, metabolisme energi, dan fungsi seluler lain. Gangguan komposisi mikrobiota berpotensi mempengaruhi kapasitas produksi vitamin endogen tersebut.

Modulasi sistem imun mukosa
Interaksi antara mikrobiota dan sistem imun mukosa merupakan aspek kunci dalam menjaga keseimbangan respon imun. Mikrobiota berperan dalam pematangan sistem imun, diferensiasi sel T regulator, serta produksi sitokin antiinflamasi. Hubungan simbiotik ini membantu mencegah respon imun berlebihan terhadap antigen lingkungan maupun flora komensal. Disbiosis dapat mengganggu keseimbangan tersebut dan berkontribusi pada terjadinya penyakit inflamasi dan autoimun

Perlindungan terhadap kolonisasi patogen (colonization resistance)
Dalam kondisi eubiosis, mikrobiota usus memberikan perlindungan terhadap kolonisasi mikroorganisme patogen melalui mekanisme yang dikenal sebagai colonization resistance. Mekanisme ini meliputi kompetisi nutrisi, produksi zat antimikroba, serta stimulasi respon imun lokal. Ketika terjadi disbiosis, fungsi protektif ini dapat menurun sehingga meningkatkan risiko infeksi usus.

Apa yang terjadi pada usus saat puasa? (Berdasarkan Penelitian)
Perubahan Komposisi Mikroba Usus
Puasa secara signifikan mengubah struktur komunitas mikroba di usus. Penelitian pada model puasa menunjukkan penurunan bakteri tertentu (misal Lactobacillus, Ruminococcaceae) dan kenaikan populasi bakteri lain (Alistipes, Escherichia-Shigella, dll) setelah periode puasa 36 jam pada tikus, menunjukkan reorganisasi cepat komunitas mikroba usus saat tidak ada asupan makanan eksternal.

Peningkatan Keragaman Mikrobiota pada Intermittent Fasting
Dalam studi manusia selama puasa Ramadhan, pola intermittent fasting (puasa berulang harian) dikaitkan dengan peningkatan keragaman mikroba dan naiknya kelompok bakteri penghasil butirat seperti Lachnospiraceae dan Ruminococcaceae yang bermanfaat bagi kesehatan usus.

Fungsi Metabolik dan Produksi Metabolit
Perubahan mikrobiota selama puasa juga terkait dengan peningkatan produksi metabolit yang menguntungkan seperti butirat yaitu metabolit SCFA yang penting untuk kesehatan sel epitel usus dan fungsi metabolik sistemik. Intervensi puasa bahkan dapat menyiapkan kondisi lingkungan usus yang lebih responsif terhadap suplemen nutrisi yang mendukung pertumbuhan bakteri menguntungkan.

Perubahan Fungsi Fisiologis Usus
Selain perubahan mikrobiota, puasa yang berkepanjangan diyakini memicu switch metabolik tubuh dari pemanfaatan glukosa menjadi oksidasi lemak dan produksi keton. Perubahan ini berdampak pada ketersediaan nutrisi bagi mikroba usus dan metabolisme mereka. 

Potensi Manfaat Puasa terhadap Kesehatan Usus
Dari sudut pandang mikrobiologi klinik, puasa yang dilakukan dengan pola makan seimbang berpotensi:

• Meningkatkan keragaman mikrobiota
• Mengurangi peradangan usus tingkat rendah
• Memperbaiki sensitivitas insulin (melalui modulasi mikrobiota)
• Menurunkan risiko disbiosis akibat pola makan tinggi lemak dan gula berlebih

Beberapa studi selama Ramadan menunjukkan peningkatan populasi bakteri yang berasosiasi dengan metabolisme yang lebih baik, meskipun hasilnya dapat bervariasi tergantung pola makan individu.

Risiko Jika Pola Makan Tidak Seimbang
Namun, puasa juga dapat berdampak negatif jika disertai:

• Konsumsi berlebihan makanan tinggi gula dan lemak saat berbuka
• Kurang serat dan cairan
• Pola makan sangat terbatas yang menyebabkan malnutrisi

Kondisi ini dapat menurunkan keragaman mikrobiota dan memicu gangguan seperti konstipasi, kembung, atau gangguan pencernaan lain.

Implikasi Klinis
Dalam praktik mikrobiologi klinik, gangguan saluran cerna selama puasa (misal diare, gastritis, atau infeksi) tetap perlu dievaluasi secara laboratoris bila gejala berat atau menetap. Pemeriksaan dapat meliputi: analisis feses (pemeriksaan mikroskopis, kultur bakteri), deteksi parasit usus atau pemeriksaan biomarker inflamasi. Individu dengan penyakit radang usus, sindrom iritasi usus berat, atau gangguan imun sebaiknya berkonsultasi dengan tenaga medis sebelum menjalani puasa panjang.

Rekomendasi Berbasis Mikrobiologi untuk Menjaga Kesehatan Usus Saat Puasa

Saat Sahur dan Berbuka

• Konsumsi serat prebiotik (pisang, oat, sayuran hijau, kacang-kacangan)
• Cukupi cairan untuk mencegah konstipasi
• Batasi gula sederhana dan makanan ultra-proses
• Pertimbangkan probiotik alami seperti yoghurt

Gaya Hidup

• Tidur cukup untuk menjaga ritme sirkadian mikrobiota
• Aktivitas fisik ringan hingga sedang

Kesimpulan

Dari perspektif ilmu mikrobiologi klinik, puasa dapat menjadi intervensi metabolik alami yang berpotensi memperbaiki komposisi dan fungsi mikrobiota usus, asal dilakukan dengan pola makan seimbang dan gaya hidup sehat. Keseimbangan adalah kunci, bukan hanya menahan lapar, tetapi juga memastikan nutrisi yang tepat untuk menjaga ekosistem mikroba tetap harmonis.

Referensi
1. Ahmed A, Khan S, Patel R, et al. The role of intermittent fasting in shaping gut microbiota: clinical evidence and mechanistic insights. Am J Gastroenterol. 2025;120(Suppl):S2068.
2. Belkaid Y, Hand TW. Role of the microbiota in immunity and inflammation. Cell. 2014;157(1):121-41.
3. Buffie CG, Pamer EG. Microbiota-mediated colonization resistance against intestinal pathogens. Nat Rev Immunol. 2013;13:790-801.
4. Fan Y, Pedersen O. Gut microbiota in human metabolic health and disease. Nat Rev Microbiol. 2021;19(1):55-71.
5. Honda K, Littman DR. The microbiota in adaptive immune homeostasis and disease. Nature. 2016;535:75-84.
6. Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell. 2016;165(6):1332-45.
7. LeBlanc JG, Milani C, de Giori GS, Sesma F, van Sinderen D, Ventura M. Bacteria as vitamin suppliers to their host: a gut microbiota perspective. Curr Opin Biotechnol. 2013;24(2):160-8.
8. Li X, Zhang Y, Chen H, Wang Q, Liu J, Zhao L. Fasting builds a favorable environment for effective gut microbiota modulation by microbiota-accessible carbohydrates. BMC Microbiol. 2025;25:414.
9. Louis P, Flint HJ. Formation of propionate and butyrate by the human colonic microbiota. Environ Microbiol. 2017;19(1):29-41.
10. Lynch SV, Pedersen O. The human intestinal microbiome in health and disease. N Engl J Med. 2016;375:2369-79.
11. Ma, Zheng Feei, and Yeong Yeh Lee. 2025. "The Role of the Gut Microbiota in Health, Diet, and Disease with a Focus on Obesity" Foods 14, no. 3: 492. https://doi.org/10.3390/foods14030492
12. Sekirov I, Russell SL, Antunes LCM, Finlay BB. Gut microbiota in health and disease. Physiol Rev. 2010;90(3):859-904.
13. Su J, Wang Y, Zhang X, et al. Remodeling of the gut microbiome during Ramadan-associated intermittent fasting. Am J Clin Nutr. 2021;113(5):1332-1341.
14. Yang D, Wang Z, Chen Y, Guo Q, Dong Y. Interactions between gut microbes and NLRP3 inflammasome in the gut-brain axis. Comput Struct Biotechnol J. 2023;21:2215-2227 [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
15. Zeb F, Wu X, Chen L, et al. Effects of Ramadan intermittent fasting on gut microbiome: is the diet key? Front Microbiol. 2023;14:1203205
16. Zhang Y, Wang H, Sang Y, Liu M, Wang Q, Yang H, Li X. Gut microbiota in health and disease: advances and future prospects. MedComm (2020). 2024 Nov 20;5(12):e70012. doi: 10.1002/mco2.70012. PMID: 39568773; PMCID: PMC11577303.