RIWAYAT HIDUP
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Hasil anova pengukuran suhu tubuh ayam yang diukur setiap hari selama 5 hari pada 3 kali waktu pengukuran. Pengukuran I dilakukan 2 jam sebelum diberi perlakuan, pengukuran II dan III dilakukan 2 dan 4 jam setelah diberi cekaman panas pada masing- masing perlakuan... 118
2. Hasil anova selisih suhu tubuh ayam yang diukur pada pengukuran II dengan pengukuran I dan pengukuran III dengan pengukuran I. Pengukuran I dilakukan 2 jam sebelum diberi perlakuan, pengukuran II dan III dilakukan 2 dan 4 jam setelah diberi cekaman panas pada masing-masing perlakuan... 119
3. Hasil anova jumlah gerakan pernapasan terhadap perlakuan... 120
4a. Hasil anova kadar glukosa dan kalsium dalam serum... 121
4b. Hasil anova sel jumlah sel positif iNOS pada jaringan paru 121
5. Surat hasil identifikasi/determinasi tumbuhan jaloh asal Desa Montasek Kabupaten Aceh Besar... 122
6. Kromatogram hasil analisis GC-MS pada ekstrak n-heksan kulit batang jaloh (Gambar A) dan hasil konfirmasi kromatografi lapis tipis ekstrak jaloh (Gambar B) kasar (EX), fraksi etil asetat (EA), fraksi etanol (EtOH), dan fraksi n-heksan (HEX) terhadap keberadaan senyawa asam salisilat (AS)... 123
PENDAHULUAN
Ayam dapat berproduksi secara optimum atau hidup dengan nyaman bila faktor-faktor internal dan ekternal berada dalam batasan-batasan normal yang sesuai dengan kebutuhan hidupnya. Keadaan suhu lingkungan merupakan salah satu faktor ekternal, yang dapat mempengaruhi kenyamanan dan produktivitas ayam. Suhu panas pada suatu lingkungan industri ayam telah menjadi salah satu perhatian utama karena dapat menyebabkan kerugian ekonomi akibat peningkatan angka kematian ataupun penurunan produktvitas (St-Pierre et al. 2003). Di Indonesia laporan kerugian ekonomi karena pengaruh cekaman panas pada ternak unggas sampai sejauh ini belum ditemukan. Gambaran nyata di lapangan tentang kerugian akibat cekaman panas ini diduga relatif besar, mengingat suhu lingkungan dan kelembaban udara yang relatif tinggi. Pada siang hari rata-rata suhu harian berkisar antara 27,7 dan 34,6oC dengan kelembaban udara berkisar antara 55,8 dan 86,8% (BPS 2003). Sebagai pembanding dapat dilihat laporan Kuczynski (2002) yang menyatakan bahwa pemeliharaan ayam broiler sampai umur 35 hari pada suhu di atas 31oC menyebabkan penurunan bobot badan mencapai 25%, jika dibadingkan dengan pemeliharaan pada suhu 21,1-22,2oC. Kerugian tersebut belum termasuk peningkatan angka kematian dan nilai rasio konversi pakan.
Ayam merupakan hewan berdarah panas (endotermik/homeotermik) yang suhu tubuhnya diatur dalam suatu kisaran yang sesuai. Pada keadaan normal, suhu tubuh ayam dewasa berkisar antara 41 dan 42oC dengan variasi antara 1,5oC. Bila suhu lingkungan meningkat, suhu tubuh ayam juga akan meningkat (Cooper & Washburn 1998; Aengwanich & Simaraks 2004). Umumnya diperlukan suhu lingkungan yang relatif lebih tinggi untuk anak ayam berumur 1-2 minggu, sedangkan broiler berumur 4-6 minggu (saat bulu kasar telah tumbuh) memerlukan suhu lingkungan yang lebih rendah guna menjaga keseimbangan antara pembentukan dan pelepasan panas tubuh agar pertumbuhannya optimum (Kuczyński 2002). Pada ayam broiler berumur di atas 20 hari, keadaan suhu lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan berkisar antara 20 dan 25oC dengan kelembaban relatifnya berkisar antara 50 dan 70% (Borges et al. 2004).
Pendahuluan 2
Ayam broiler berumur di atas 3 minggu akan mengalami cekaman panas serius bila suhu lingkungan lebih tinggi dari 32oC (Cooper & Washburn, 1998).
Cekaman panas dihasilkan dari adanya ketidakseimbangan (keseimbangan negatif) antara jumlah panas yang dilepaskan dari tubuh ke lingkungan di sekitarnya dengan jumlah panas yang dihasilkan tubuh (Lin et al. 2005). Selama ayam mengalami cekaman, terjadi perubahan-perubahan fisiologis dan metabolisme tubuh dalam upaya mempertahankan diri dengan pengembangan sistem homeostasis yang ada, agar suhu tubuh berada pada kisaran normal. Upaya-upaya tersebut berupa percepatan pengeluaran panas dengan perubahan tingkah laku dan perubahan metabolisme tubuh (Roberts et al. 2002).
Cekaman panas (heat stress) menyebabkan penurunan pertumbuhan dan tidak efisiennya penggunaan pakan pada ayam broiler (Donkoh 1989; Mashaly et al. 2004). Penurunan pertumbuhan ini terkait dengan penurunan konsumsi pakan selama ayam mengalami cekaman panas (McFarlane et al. 1989), sedangkan tidak efisiennya penggunaan pakan diduga salah satu penyebabnya terkait dengan terganggunya pertumbuhan saluran pencernaan. Pada ayam broiler yang mengalami cekaman panas, villi pada duodenum dan yeyunum akan memendek (Mitchell & Carlisle 1992). Komposisi zat dalam makanan dan zat aktif dalam ekstrak tanaman tertentu dalam pakan dapat juga mempengaruhi pertumbuhan vili usus (Jamroz et al. 2006).
Cekaman panas menyebabkan penurunan pertambahan bobot badan dan gangguan pembentukan sel-sel darah putih (Cooper & Washburn 1998), peningkatan sel-sel heterofil dan penurunan sel-sel limfosit sehingga rasio antara heterofil dan limfosit meningkat (Aengwanich & Chinrasri, 2002; Bedanova et al. 2003), dan penurunan kadar hematokrit (Packed cell volume = PCV) (Altan et al. 2000). Peningkatan rasio heterofil:limfosit selalu digunakan sebagai indikator yang akurat akibat cekaman panas yang kronis pada ayam (Bedanova et al. 2003).
Pada ayam yang mengalami cekaman panas, jalur utama untuk menjaga keseimbangan suhu adalah pelepasan panas melalui penguapan air (evaporasi) pada kulit dan saluran pernapasan dengan cara panting (Hoffman & Walsberg 1999; Ophir et al. 2002). Evaporasi terjadi dengan cara pelebaran pembuluh perifer (vasodilatasi) sehingga darah lebih banyak membawa panas dari dalam (core) ke permukaan tubuh (Campbell et al. 2004). Salah satu senyawa yang
Pendahuluan 3
berperan dalam perangsangan vasodilatasi pembuluh darah adalah nitrat oksida (NO). Nitrat oksida terbentuk dari asam amino arginin dan enzim nitrat oksida sintase (NOS) yang berperan sebagai biokatalisatornya (Taylor & Bishop 1993; Mori & Gotoh 2004). Dari 3 bentuk (isoform) NOS, iNOS diketahui banyak berperan pada keadaan hewan menderita cekaman. Secara normal iNOS sangat rendah kadarnya pada sel (Tedeschi et al. 2004). Aktivasi iNOS diinduksi oleh beberapa jenis sitokin seperti interleukin 1 (IL-1) (Virag et al. 1998; Pitt & Croix 2002; Teng et al. 2002; Chen et al. 2004).
Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi pengaruh suhu panas pada pemeliharaan ayam broiler, baik aspek eksternal seperti pengembangan disain kandang dan pemasangan instalasi penyejuk maupun internal tubuh ayam seperti pengaturan pemberian pakan berupa suplementasi mikronutrient (vitamins dan mineral) (Abu-Dieyeh 2006; Lin et al. 2006). Penelitian-penelitian tentang penanganan aspek internal tubuh ayam telah banyak menjadi perhatian peneliti. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suplementasi mikronutrient dilaporkan dapat mengurangi dampak cekaman panas pada ayam, tetapi efek pemberiannya hanya bersifat simptomatis, tidak berefek langsung pada kenyamanan ayam. Pemberian tersebut lebih mengarah kepenggantian senyawa-senyawa yang hilang dan efek antioksidan pada saat terjadi cekaman
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian bahan tanaman obat dapat dimanfaatkan sebagai antistres pada ayam broiler. Aspek yang banyak menjadi kajian adalah efek pemberian ekstrak tanaman pada performans produksi daging maupun produksi telur (Roy et al 1996; Dhal et al. 1997; Narayanswamy
et al. 2004; Setiaji & Sudarman 2006; Kusnadi et al. 2006). Aspek kajian yang lebih mendalam terkait mekanisme kerja masih belum banyak dilaporkan. Potensi pemanfaatan bahan asal tanaman obat sangat besar, mengingat Indonesia memiliki kekayaan biodeversitas yang luas.
Di Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) telah lama diketahui ada sejenis tanaman yang biasa digunakan sebagai obat tradisionil dalam bahasa Aceh disebut jaloh (bak sijalŏh). Dari hasil identifikasi, tanaman tersebut sejenis dengan Salix
sp, dari famili Salicaceae, yaitu Salix tetrasperma Roxb. Pada beberapa daerah di NAD, tumbuhan jaloh ini biasanya digunakan oleh masyarakat sebagai obat penurun panas (Khalid 1996). Penggunaan tanaman Salix spp sebagai bahan obat
Pendahuluan 4
telah lama diketahui, terutama di negara-negara Eropa dan Asia sebagai obat pada manusia (Fiebich & Chrubasik 2004). Sayangnya, sejak ditemukannya aspirin dan dapat dibuat secara sintetik, penelitian khasiat ekstraksi Salix spp jarang dilakukan. Pembahasan tentang aktivitas ekstraksi Salix spp selalu mengacu ke hasil penelitian asam salisilat (aspirin) (Vane 2000; Long et al. 2001).
Tanaman Salix spp telah terbukti sebagai bahan obat antipiretik (Chrubasik et al. 2000; Fabricant & Farnsworth 2001), antiinflamasi (Fiebich & Chrubasik 2004; Khayyal et al. 2005), dan antioksidan (Kahkonen et al. 1999). Analisis dan penentuan kandungan senyawa pada tanaman salix yang telah dilaporkan umumnya diekstraksi dengan etanol atau larutan yang bersifat polar lainnya (Kammerer et al. 2005). Hasil analisis pada beberapa spesies Salix (seperti Salix alba; S. daphnoides, S. purpurea, S. matsudana) umumnya mengandung senyawa glikosida, seperti salisin. Selain itu, diidentifikasi juga beberapa senyawa terpen, flavonoid, dan beberapa jenis steroid (Chrubasik et al. 2001; Du et al 2004; Zheng et al. 2005; Kammerer et al. 2005). Kajian terakhir menunjukkan bahwa senyawa bioaktif pada ekstrak beberapa jenis tanaman salix
dapat bekerja menghambat aktivitas enzim siklooksigenase (Marz & Kemper 2002; Zheng et al. 2005) dan pelepasan tumor nekrosis faktor-alpha (TNF-α), interleukin-1 beta (IL-1 ), serta IL-6 (Fiebich & Chrubasik 2004).
Diduga bahwa peran ekstrak tanaman jaloh dalam mengurangi dampak cekaman panas pada ayam broiler berkaitan dengan peran enzim nitrat oksida sintase tipe indusibel (iNOS = inducible nitrate oxide synthase) untuk proses vasodilatasi sehingga terjadi peningkatan pelepasan panas tubuh melalui evaporasi. Penelitian ke arah ini pada ayam broiler yang mengalami cekaman panas belum ditemukan. Oleh karena itu, dirumuskan suatu kerangka pemikiran untuk mengkaji penggunaan ekstrak kulit batang jaloh untuk mengurangi dampak cekaman panas pada ayam broiler.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mempelajari penggunaan ekstrak kulit batang jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dalam upaya mengurangi dampak cekaman panas pada ayam broiler sehingga dapat memperbaiki performans dan kesehatan ayam broiler. Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian ini
Pendahuluan 5
adalah menentukan jenis fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang dapat mengurangi dampak cekaman panas, dosis efektif, kandungan senyawa kimia ekstrak jaloh, dan mempelajari kemungkinan jalur mekanisme kerjanya.
Untuk mencapai tujuan tersebut, dilakukan 3 tahap pelaksanaan penelitian. Ketiga tahap pelaksanaan penelitian tersebut adalah tahap pertama penentuan jenis fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang dapat digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas. Tahap kedua adalah penentuan dosis efektif ekstrak n- heksan kulit batang jaloh (EHJ). Tahap ketiga adalah penentuan jalur mekanisme kerja EHJ dengan melihat ekspresi iNOS pada jaringan paru. Selain itu dilakukan juga analisis kandungan senyawa di dalam EHJ dengan menggunakan GC-MS. Dari ke-3 tahapan pelaksanaan penelitian dan analisis kandungan senyawa EHJ tersebut, laporan hasil penelitian disertasi ini dibuat dalam 5 subjudul artikel.
Hipotesis Penelitian
1. Ekstrak kulit batang jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dapat mengurangi dampak cekaman panas pada ayam broiler.
2. Ekstrak n-heksan kulit batang jaloh efektif bekerja mengurangi dampak cekaman panas pada dosis 10 mg/kg bobot badan.
3. Kandungan utama senyawa dalam EHJ adalah asam-asam lemak.
4. Mekanisme kerja ekstrak n-heksan kulit batang jaloh mengurangi dampak cekaman panas terjadi melalui aktivasi enzim iNOS pada jaringan paru.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan menemukan jenis tanaman obat yang dapat digunakan untuk mengurangi kerugian akibat cekaman panas pada ayam broiler, terutama di musim kemarau. Selain itu, penelitian ini juga berupaya menggali dan memanfaatkan sumber hayati tanaman obat yang terdapat di tanah air guna memperbaiki produktivitas ayam broiler dalam upaya meningkatkan produktivitas sesuai potensi genetik yang dimilikinya .