EFEKTIFITAS BAHAN PENGIKAT MIKOTOKSIN (UJI IN VITRO)
(Effectifity of Toxin Binder (In Vitro Study))
SRI RACHMAWATI
Balai Besar Penelitian Veteriner, Jl. R.E. Martadinata No. 30, Bogor 16114
ABSTRACT
Mycotoxin (aflatoxin, fumonisin, ochratoxin, deoksinivalenol, zearalenon and T2 toxin) can be found in feed, and can cause negative effect to the productivity of livestock. Various methods have been tried to eliminate the negative effect of these mycotoxin, such as physical treatment by adding the toxin binder into feed, so the toxin can not be absorbed by the intestine. Research conducted here was to test the effectivity of toxin binder to mycotoxin of aflatoxin B1 (AFB1), fumonisin B1 (FB1), ocratoxin (OTA), deocsinivalenol (DON) and zearalenon (ZEN) in an in-vitro study. The in vitro tests were conducted in Ringers solution and Ringers containing Gastro Intestinal Tract (GIT) which was added some quantity of mycotoxin and toxin binder. The mixture solution was centrifuge and the supernatant was separated and analyzed the rest of mycotoxin content by ELISA method. Then the effectivity of toxin binder can be calculated. Toxin binder give good binding effectivity to aflatoxin which the degree of N > K >A1 ≥ A2. Binding effectivity of toxin binder to fumonisin was low and not effective to deoksinivalenol, whereas binding effectivity to ocratoxin was quite high (> 60%). Toxin binder of A1, A2 and N gave the binding effectivity of 50% to zearalenon, K type of toxin binder was not effective.
Key Words: Mycotoxin, Toxin Binder, In Vitro
ABSTRAK
Berbagai mikotoksin ditemukan dialam dan yang umum dijumpai dalam pakan adalah Aflatoksin, Zearalenone, Okratoksin, Deoksinivalenol, T-2 toksin, Fumonisin. Mikotoksin dapat mengakibatkan berbagai pengaruh negatip pada ternak dan dapat mengakibatkan kerugian yang nyata terhadap produksi peternakan.
Berbagai cara dilakukan untuk mengurangi pengaruh mikotoksin pada ternak diantaranya adalah perlakuan fisik dengan pemberian bahan pengikat (toxin binder) yang dapat mengikat mikotoksin sehingga tidak diserap oleh usus. Penelitian yang dilakukan disini adalah menguji efektifitas dari beberapa bahan pengikat toksin terhadap mikotoksin yaitu aflatoksin B1 (AFB1), fumonisin B1 (FB1), okratoksin (OTA), deoksinivalenol (DON) dan zearalenon (ZEN) secara in-vitro. Uji in vitro dilakukan dalam cairan Ringer’s dan Ringer’s yang mengandung GIT yang ditambahkan jumlah tertentu mikotoksin dan toksin binder. Campuran dikocok, kemudian disentrifuse. Mikotoksin yang tersisa dalam supernatan dianalisis secara ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay). Selanjutnya efektifitas (daya ikat) dari toksin binder dihitung. Toksin binder memberikan efektifitas yang terbaik terhadap aflatoksin dengan urutan N > K >A1 ≥ A2. Respon pengikatan terhadap fumonisin rendah dan untuk deoksinivalenol (DON) tidak efektif, sedangkan efektifitas pengikatan terhadap okratoksin untuk semua toxin binder relatif tinggi (> 60%). Jenis toksin binder A1, A2 dan N memberikan daya ikat > 50% terhadap zearalenon, jenis K kurang efektif
Kata Kunci: Mikotoksin, Bahan Pengikat, In Vitro
PENDAHULUAN
Mikotoksin adalah senyawa-senyawa racun yang dihasilkan oleh kapang yang tumbuh pada hasil pertanian dan juga pakan dan dalam jumlah tertentu dapat meracuni ternak yang mengkonsumsinya. Lebih dari 200 jenis
mikotoksin ditemukan dialam dan beberapa jenis yang umum dijumpai dalam pakan adalah Aflatoksin, Zearalenone, Okratoksin, Deoksinivalenol, T-2 toksin, Fumonisin dsb.
Berbagai bahan pangan seperti jagung, kacang tanah, pakan dan bahan pakan di Indonesia dilaporkan terkontaminasi mikotoksin,
aflatoksin, okratoksin, fumonisin, trikotesen, deoksinivalenol dan zearalenon (RACHMAWATI, 2005; BAHRI et al., 2005; BAHRI dan MARYAM, 2003; MARYAM, 2000). Setiap jenis mikotoksin dapat mengakibatkan berbagai pengaruh negatip pada ternak termasuk menurunkan nafsu makan, menurunkan produksi, menekan kekebalan tubuh sehingga ternak mudah diserang penyakit, merusak organ-organ tubuh seperti hati, ginjal dan secara keseluruhan dapat mengakibatkan kerugian yang nyata dalam produksi peternakan.
Aflatoksin merupakan mikotoksin utama yang secara alami tersebar luas dan dapat mengkontaminasi produk-produk pertanian dan pakan ternak. Senyawa aflatoksin ini diketahui dapat menurunkan produktivitas unggas, bahkan dapat menekan daya kekebalan tubuh ayam (efek immunosupressif). AZAM dan GABAL (1998) telah membuktikan bahwa pemberian 200 ppb aflatoksin B1 pada ayam petelur dapat menurunkan produksi telur, berat telur, serta menurunkan titer antibodi terhadap ND, IB dan IBD. Selain itu aflatoksin diketahui sebagai penyebab kegagalan vaksinasi dan dapat menimbulkan efek penyakit gumboro (IBD) lebih ganas (CHANG dan HAMILTON, 1981). Okratoksin A (OTA) bersifat nefrotoksin, yang menyebabkan kerusakan ginjal pada proksimal tubulus dan anemia pada ayam pedaging muda (SAUVANT
et al., 2005). Fumonisin menyebabkan nekrosis di otak terutama sangat toksik terhadap kuda dan keledai, menyebabkan kanker hati pada tikus dan gangguan pernafasan pada babi. Pada sapi, FB1 dilaporkan dapat menyebabkan kerusakan ginjal dan perubahan organ sphingolipid (MATHUR et al., 2001).
Zearalenon (ZEN) mempunyai aktifitas estrogenic terhadap babi, sapi perah, anak kambing, ayam, kalkun dan kelinci, namun hewan yang paling peka terhadap ZEN adalah babi. Senyawa toksik deoksinivalenol (DON) konsentrasi 0,5 – 0,75 ppm pada pakan babi, dapat menyebabkan kegagalan reproduksi, diare dan penurunan produksi (DACASTO et al., 1995). Kasus kematian domba akibat DON pernah terjadi di Indonesia, konsentrasi DON yang terdeteksi pada pakan konsentratnya adalah 3,2 ppm (BAHRI et al., 1990).
Berbagai cara dikembangkan untuk mengurangi pengaruh mikotoksin pada ternak
seperti perbaikan penanganan pasca panen, perlakuan fisk dengan memisahkan bahan- bahan yang tercemar mikotoksin, pemberian bahan pengikat (toxin binder) yang dapat mengikat mikotoksin sehingga tidak diserap oleh usus atau dengan penambahan bahan kimia yang dapat mengubah struktur kimia mikotoksin bahkan akhir-akhir ini ditemukan juga enzyme yang dapat mempercepat perubahan struktur kimia mikotoksin menjadi struktur lain yang tidak berbahaya bagi ternak yang mengkonsumsinya. Berbagai jenis bahan pengikat dijumpai dipasaran seperti tanah liat (clay), diatomaceous earth, hydrated calcium alumino silicate (HSCAS) atau zeolite.
Penelitian yang dilakukan disini adalah menguji efektifitas dari beberapa bahan pengikat toksin terhadap mikotoksin yaitu AFB1, (FB1), OTA, DON dan ZEN secara in- vitro, agar penggunaan nanti pada ternak dapat lebih jelas dan tepat. Bahan pengikat toksin yang digunakan pada uji ini umumnya berisi HSCAS dan campuran asam organik sebagai anti kapang. Bahan pengikat diperoleh dari PT.
Kalbe Farma.
MATERI DAN METODA
Ke dalam masing-masing 10 ml cairan Ringer’s dan Ringer’s yang mengandung GIT ditambahkan masing-masing mikotoksin (AFB1 = 0, 25 µg, FB1 = 25 µg, OTA= 2,5 µg, DON = 10 µg dan ZEN = 5 µg), selanjutnya ditambahkan pula 10 mg bahan pengikat toksin dari jenis A1, A2, N dan K (dalam simulasi ini jumlah tersebut setara dengan penggunaan yang direkomendasikan untuk pakan yaitu 0,2% = 2 kg/ton). Campuran dikocok, kemudian disentrifuse dan cairan/ supernatant dipisahkan untuk dianalisis mikotoksin yang tersisa dengan metoda ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay). Untuk percobaan pada cairan Ringer’s yang mengandung GIT, campuran seperti diatas dipanaskan pada suhu 37°C, baru dipisahkan cairan/supernatannya.
Konsentrasi mikotoksin dalam percobaan dihitung dari konsentrasi rata-rata yang ditemukan dalam pakan, yaitu untuk AFB1 = 100 µg/kgr, FB1 = 5000 µg/kg, OTA =250 µg/kg, DON =2000 µg/kg dan ZEN = 1000 µg/kg. Berdasarkan konsentrasi ini jumlah pakan yang dikonsumsi ayam/ekor/hari 100 g, dapat diketahui jumlah mikotoksinnya. Jumlah
tersebut terdapat dalam 1 ekor ayam dengan volume air yang terkandung didalam GIT adalah 200 ml, maka jumlah mikotoksin yang digunakan dalam percobaan 10 ml Ringer’s dapat diketahui, demikian pula hal nya dengan jumlah bahan pengikat dihitung dari jumlah yang direkomendasikan pada pakan. Hasil perhitungan jumlah mikotoksin dan bahan pengikat yaitu seperti yang ditambahkan pada percobaan diatas. Percobaan dilakukan pula tanpa penambahan bahan pengikat yaitu sebagai kontrolnya Uji coba untuk masing- masing jenis mikotoksin dan bahan ikat dilakukan dengan ulangan 2 kali.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengukuran kadar mikotoksin (AFB1, FUM total), OTA, DON dan ZEN) yang tersisa dalam supernatan, pada percobaan in-vitro dalam cairan Ringer’s dan GIT merupakan jumlah mikotoksin yang tidak terikat oleh
”toxin binder” yang ditambahkan. Dari kadar mikotoksin yang tersisa ini dapat diketahui jumlah mikotoksin yang terikat toxin binder, yaitu jumlah yang ditambahkan (kadar
mikotoksin kontrol) dikurangi yang tersisa (yang diukur). Selanjutnya efektifitas pengikatan toxin binder dapat dihitung yaitu jumlah yang terikat dibagi dengan nilai kontrol dikalikan 100%. Hasil perhitungan efektifitas toxin binder dapercobaan dalam cairan Ringers disajikan pada Tabel 1, dan percobaan pada cairan GIT data disajikan pada Tabel 2.
Daya ikat toxin binder terhadap AFB1
Dari data perhitungan efetifitas pengikatan toxin binder terhadap AFB1 dalam cairan Ringer’s, ternyata bahwa bahan ikat N mempunyai kemampuan pengikatan yang sangat baik terhadap AFB1. Pada dosis rekomendasi yaitu 0,2% (2 kg/ton pakan), atau 10 mg/10 ml dalam percobaan in vitro dalam cairan Ringer’s dan GIT, daya ikat sudah mencapai rata-rata 98%. Untuk jenis bahan ikat A1, daya ikat dalam GIT dosis rekomendasi 0,2% (2 kg/ton pakan setara dgn 10mg/10ml dalam percobaan in-vitro) mencapai 84,3% dan jenis A2 82,8%, sedangkan bahan ikat jenis K, daya ikat pada penggunaan dosis rekomendasi mencapai 89%.
Tabel 1. Kadar mikotoksin (sisa) dalam Ringer’s dan efektifitas pengikatan bahan pengikat toksin Rata-rata kadar mikotoksin (ng/ml-ppb) Jenis toksin Jenis
bahan ikat kontrol sisa terikat Efektifitas
(%)
A1 5,4 15,2 74,0
A2 6,2 14,4 70,1
N 0,3 20,3 98,5
Aflatoksin B1 (AFB1)
K
20,6
3,9 16,7 81,1
A1 7900 1000 11,8
A2 8000 900 10,7
N 8850 50 1,1
Fumosin B1 (FB1)
K
8900
8300 600 6,7
A1 155,6 102,2 39,7
A2 143,9 113,9 44,2
N 135,0 122,8 47,6
Okratoksin A (OTA)
K
257,8
104,8 153,0 59,3
A1 892,3 32,7 3,5
A2 888,5 36,5 3,9
Deoksinivalenol (DON)
N
925
877,3 47,7 5,2
A1 687,0 75,0 9,8
A2 637,5 124,5 16,3
N 627,5 134,5 17,7
Zearalenon (ZEN)
K
762
654,0 108,0 14,2
Tabel 2. Kadar mikotoksin dalam cairan GIT setelah perlakuan (sisa) dan efektifitas bahan pengikat toksin Rata-rata kadar mikotoksin (ng/ml-ppb)
Jenis toksin Jenis bahan ikat
kontrol sisa terikat Efektifitas
(%)
A1 6,5 7,5 84,3
A2 7,1 6,9 82,8
N 0,6 13,4 98,7
Aflatoksin B1 (AFB1)
K
14,0
4,6 9,4 89,0
A1 7200 1200 19,7
A2 7300 1100 18,0
N 7700 700 13,5
Fumosin B1 (FB1)
K
8400
8100 300 5,6
A1 68,2 189,6 73,5
A2 81,7 176,1 68,3
N 75,7 182,1 70,6
Okratoksin A (OTA)
K
257,8
53,3 204,5 79,3
A1 880,8 44,2 4,8
A2 925,0 0 0
N 863,7 61,3 6,6
Deoksinivalenol (DON)
K
925
925,0 0 0
A1 334,5 427,5 56,1
A2 326,0 436,0 57,2
N 293,5 468,5 61,5
Zearalenon (ZEN)
K
762
577,8 184,2 24,2
Daya ikat toxin binder terhadap Fumonisin 25 µg FB1 yang ditambahkan dalam percobaan 10 ml cairan Ringer’s dan GIT (konsentrasi 2,5 ppm) ternyata setelah pengukuran kembali kadar fumonisin yang ditemukan lebih besar yaitu 8,4 ppm, hal ini kemungkinan disebabkan karena ELISA kit tidak spesifik mendeteksi FB1, tetapi total fumonisin (FB1 dan FB2). Ternyata bahwa daya ikat toxin binder (A1, A2, N dan K) terhadap total fumonisin hampir sama untuk percobaan dalam cairan Ringer’s maupun GIT, tidak seperti responnya terhadap AFB1 yang lebih besar efektifitas pengikatannya dalam GIT. Dan ternyata efektifitas pengikatan A1 dan A2 lebih baik dibandingkan dengan N dan K. Namun daya ikatnya tidak tinggi, N dan K nampaknya tidak efektif dalam mengikat fumonisin, namun demikian toxin binder jenis A1 dan A2 dosis rekomendasi, 2 kg/ton pakan
atau setara dengan 10 mg/10 ml GIT dalam percobaan in-vitro juga kurang efektif dengan daya ikat yang hanya 19,7% dan 18,0%.
Daya ikat toxin binder terhadap Okratoksin ELISA kit untuk okratoksin juga mendeteksi total Okratoksin (OTA, dan OTB) , tidak spesifik terhadap OTA. Seperti halnya pada AFB1, respon daya ikat toxin binder terhadap Okratoksin juga lebih baik dalam cairan GIT dibandingkan dalam Ringer’s.
Toxin binder yang cukup baik mengikat total Okratoksin adalah jenis K, daya ikat K > A1 >
N > A2, yaitu masing-masing 79,3% > 73,5%
> 70,6% > 68,3%. Jika daya ikat sampai mencapai 80% dapat dikatakan cukup efektif, maka pengikatan jenis toxin binder diatas terhadap okratoksin belum dianggap efektif.
Daya ikat toxin binder terhadap toksin deoksinivalenol (DON)
Efektifitas pengikatan toxin binder terhadap DON rendah untuk percobaan dalam cairan Ringer’s maupun dalam cairan GIT. Pada penggunaan dosis rekomendasi, pengikatan jenis toxin binder N terhadap DON dalam cairan Ringers sebesar 5,2%, A2 = 3,9% dan A1 = 3,5%.
Daya ikat toxin binder terhadap zearalenon (ZEN)
Percobaan daya pengikatan toxin binder terhadap ZEN dalam GIT hampir sama untuk jenis bahan ikat A1, A2 dan N, yaitu sekitar 55 – 60%. Respon pengikatan bahan ikat jenis K terhadap ZEN ternyata yang terkecil.
Rekapitulasi daya ikat toxin binder
terhadap AFB1, FUM, OTA, DON dan ZEN Lebih jelas terlihat respon berbagai jenis toxin binder terhadap mikotoksin (AFB1, FUM, OTA, DON dan ZEN) pada percobaan in vitro cairan Ringer’s dan GIT pada Gambar 1.
Ternyata bahwa pengikatan dalam cairan GIT lebih tinggi untuk semua jenis toxin binder terhadap semua jenis mikotoksin yang diuji.
Percobaan dalam cairan GIT memang dibuat untuk keadaan yang hampir menyamai kondisi pengikatan dalam tubuh ternak unggas. Semua toxin binder yang diuji memberikan daya ikat yang tinggi terhadap AFB1, daya ikat untuk semua toxin binder( A1, A2, N dan K) > 80%.
Respon pengikatan yang kedua dan ketiga adalah terhadap OTA, dan ZEN, diatas 50%
(kecuali toxin binder jenis K). Daya ikat terhadap FUM hanya kira-kira 20% untuk A1 dan A2 dan sangat rendah untuk N dan K, sedangkan terhadap DON, nampaknya toxin binder tidak efektif.
N dan K nampaknya merupakan toxin binder yang dominan mengikat aflatoksin, sedangkan A1 dan A2 lebih ditujukan untuk dapat mengikat semua jenis mikotoksin.
0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
AFB1 FUM OTA DON
ZEN AFB1 FUM OTA
DON ZEN Ringers GIT
% Daya ikat (Efektifiti)
A1 A2 N K
Gambar 1. Persentase daya ikat (efektifitas pengikatan) toxin binder terhadap mikotoksin dalam cairan ringers dan cairan GIT
A1, A2, N dan K adalah jenis bahan pengikat toksin (toxin binder); AFB1 = Aflatoksin B1; FUM = Fumonisin; OTA = Okratoksin; DON = Deoxinivalenol; ZEN = Zearalenon
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih disampaikan kepada PT Kalbe Farma atas kerjasamanya dan bantuan bahan pengikat toksin.
KESIMPULAN
1. Daya ikat yang terbaik terhadap aflatoksin adalah bahan ikat jenis N > K >A1 > A2.
2. A1 dan A2 memberikan respon pengikatan terhadap fumonisin lebih baik daripada N dan K, namun daya ikatnya masih rendah.
3. Efektifitas pengikatan terhadap okratoksin untuk semua toxin binder relatif tinggi (>60%).
4. A1, A2 dan N memberikan daya ikat >50%
terhadap zearalenon, jenis K kurang efektif 5. Respon pengikatan terhadap deoksinivalenol
(DON) tidak efektif untuk semua toxin binder yang diuji (A1, A2, N dan K).
DAFTAR PUSTAKA
AZZAM,A.H. and M.A.GABAL. 1998. Aflatoxin and immunity in layer hens. Avian Pathol. 27: 570 – 577.
BAHRI,S.,B.TIESNAMURTI dan R.MARYAM. 1990.
Kasus kematian domba akibat pemberian konsentrat yang tercemar deoksinivalenol.
Media Kedokteran Hewan. (1): 1 – 8.
BAHRI, S. dan R. MARYAM. 2003. Mikotoksin berbahaya dan pengaruhnya terhadap kesehatan hewan dan manusia. Wartazoa 14(4): 129 – 142.
BAHRI, S.,R.MARYAM dan R.WIDIASTUTI. 2005.
Cemaran afklatoksin pada bahan pakan dan pakan di beberapa daerah propinsi Lampung dan Jawa Timur. JITV 10(3): 236 – 241.
CHANG,C.F. and P.B.HAMILTON. 1982. Increased severity and new symptoms of infectious bursal disease during aflatoxicosis in broiler chickens. Poult. Sci. 61: 1061 – 1068.
DACASTRO, M., P. ROLANDO., C. NACHTMAN, L.
CEPPA and C. NEBBLA. 1995. Zearalenon mycotoxicoses in piglets suckling sows fed conytaminated grain. Vet. Hum. Toxicol.
37(4): 359 – 361.
MARYAM, R. 2000. Kontaminasi fumonisin pada bahan pakan dan pakan ayam di Jawa Barat.
Pross. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. Bogor, 18 – 19 September 2000. Puslit Peternakan, Bogor. hlm. 538 – 542.
MATHUR,S.,P.D.CONSTABLE,R.M.EPPLEY, A.L.
WAGGONER, M.E. TUMBLESON and W.M.
HASCHEK. 2001. Fumonisin B1 is hepatotoxic and nepharotoxic in milk fed calves. Toxicol.
Sci. 60(2): 385 – 396.
RACHMAWATI, S. 2005. Aflatoksin dalam pakan ternak di Indonesia: Persyaratan kadar dan pengembangan teknik deteksinya. Wartazoa.
Bull. Ilmu Peternakan Indonesia. 15(1): 26 – 37.
SAUVANT,C.,H.HOLZINGER and M.GEKLE. 2005.
Proximal tubular toxicity of ochratoxin A is amplified by stimultaneous inhibition of the extracelluler signal regulated kineses. J.
Pharmacol. Exp. Ther. 313(1): 234 – 241.
DISKUSI Pertanyaan:
1. Apakah bahan pengikat mikotoksin yang diuji sudah bisa/mudah ditemukan di lapang?
2. Bagaimana aplikasinya pada ternak?
Jawaban:
1. Sudah tersedia di pasaran.
2. Aplikasi mudah dicampur pada pakan yang sudah halus (misalnya pada jagung yang sudah digiling). Dosis disesuaikan dengan yang ada di kemasan.
