SURAT PERNYATAAN. Bogor, April Filri Nova Liya Lztbis D

(1)

(2)

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul :"Efektivitas Suplementasi Selenium (Se) Organik dan Vitamin E dalam Ransum Komersial terhadap Reproduksi Puyuh" adalah benar hasil karya saya sendiri dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum pernah dipublikasikan kepada jurnal ilmiah manapun. Sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan daiam teks dan dicantumkan dalam Dafiar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, April 2007

Filri Nova Liya Lztbis

(3)

EFEKTIVITAS SWLEMENTASI SELENIUM ORGANIK DAN VITAMIN E DALAM RANSUM KOMERSIAL

TERHADAP REPRODUKSI PUYUH'

(Effect of Supplementation Organic Selenium

and Vitamin E in Commercial Diets on Reproduction of Quails)

This study was aimed to determine the effect of supplementation of Se organic and vitamin E in commercial diets on consumption, egg production, fertility, hatchability and progeny performances. The treatments were supplementation of Se organic (SI = 0.5 ppm and S2 = 1 ppm) and vitamin E (El = 50 ppm dan E2 = 100 ppm) in different commercial diets (P and G). Four hundred twenty female and male quails (ratio 1 : 1) aged 3 weeks old were divided into 10 treatment groups with 3 replicates. Each replicate consisted of 14 quails

.

Two groups as control consisted of two kinds of commercial diets (P and G) without supplementation of Se organic and vitamin E. The eight remaining groups were the groups given the combinations of Se organic and vitamin E at different levels in P and G diets. The results showed that the level of Se organic and vitamin E at 0.5 ppm Se and 100 ppm vitamin E in the two commercial diets significantly (p<0.05) improved the egg production as compared to the control groups. Meanwhile, all the treatments increased the Se and vitamin E content in egg and blood and increased the GSH-Px activities in blood and liver. The Supplementation of Se organic and vitamin E at 1 ppm Se and 100 vitamin E in the two commercial diets significantly (p<0.05) improved fertility, hatchability, hatched weight, mortality, body weight gain and feed conversion of progeny. From this study it was concluded that the supplementations of Se organic and vitamin E in the diets improved reproduction of the quails which were reflected on fertility, hatchability, hatched weight and decreased the mortality number of the progeny. The supplementations of Se organic and vitamin E in the diets improved egg quality, it showed with the bigger egg, higher Se and vitamin E content in the egg.

(4)

8 Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dun menzperbanyak tanpa izin tertzrlis dari

Instilut Pertanian Bogor. Sebagian atau selzrruhnya dalanz benlzrk apapun, baik cetak, fotokopi, inikrofilnz, dun sebagainya

(5)

EFEKTIVITAS SUPLEMENTASI SELENIUM ORGANIK

DAN VITAMIN E DALAM RANSUM KOMERSIAL

TERHADAPREPRODUKSIPUYUH

FITRI NOVA LIYA LUBIS

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Ternak

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(6)

Judul Tesis : Efektivitas Suplementasi Selenium Organik dan Vitamin E dalam Ransum Komersial terhadap Reproduksi Puyuh

Nama : Fitri Nova Liya Lubis

NRP : D 051034021

Program Studi : Ilmu Ternak

Disetujui Komisi Pembimbing

,1..

-

-0

Prof. Dr. Ir. Wiranda G ~ilia%. M.Sc. Dr. drh. Tutv Laswardi Yusuf. M.S.

Ketua Anggota

Ketua Program Studi

(7)

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga k a y a ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam peneiitian ini adalah : Efektivitas Suplementasi Selenium (Se) Organik dan Vitamin E dalam Ransum Komersial terhadap Reproduksi Puyuh

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Wiranda G Piliang, M.Sc. dan Ibu Dr. drh. Tuty Laswardi Yusuf, M.S. sebagai komisi pembimhing yang telah dengan sabar memberikan bimbingan dan saran-saran sejak awal penelitian hingga karya ilmiah ini selesai, serta kepada Bapak Dr. Ir. Asep Sudarman M. Rur.Sc sebagai penguji luar komisi.

Terima kasih yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada Ayahanda Amrin Lubis dan Ihunda Susyatini tercinta, terkasih dan tersayang atas semua pengorhanan, kesabaran, doa juga kasih sayangnya. Terima kasih kepada kakakku Ika, adikku Popo, Dedi, Rizki, Mas Syahrir serta semua keluarga yang telah memberikan motivasi dan doanya. Kepada teman-teman terbaikku Ratna, Ibu Lanjarsih, Pak Amir, Ika, Diah, Kemala, Daud, Pak Rusdin, Eni, Reni, Mbak Messi dan Rahmi. Teman-teman PTK 2003 dan PTK 2004 serta semua pihak yang telah banyak membantu penulis selama penelitian.

Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Isra Noor, D.V.M dari PT Alltech dan Bapak Suredi dari PT BASF yang telah memberikan bantuan selenium organik dan vitamin E sehingga penelitian ini dapat terselesaikan. Terima Kasih.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat untuk perkembangan ilmu pengetahuan.

Bogor, April 2007

(8)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kisaran pada tanggal 5 Desember 1980 dari Ayahanda Amrin Lubis dan lbunda Susyatini sebagai anak ke dua dari lima bersaudara

Penulis lulus sebagai Sarjana Peternakan, Program Studi Produksi Ternak di Universitas Andalas, Padang, Sumatera Barat pada Oktober 2002. Pendidikan lanjutan ditempuh pada Sekolah Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor, Program Studi Ilmu Ternak mulai bulan Februari 2004.

(9)

DAFTAR

1 Tujuan Penel~t~an

_{. .}

Peranan Nutrisi Selenium dan Vitamin E

...

6

Selenium Organik dan Inorganik

...

9

Metabolisme Selenium Organik dan Inorganik

...

12

Vitamin E ... 14

Pertambahan bobot badan anak

...

62

24

...

3

.

Perlakuan suplementasi selenium dan vitamin E 25

. .

4 .

Komposisi nutrisi ransum anak

...

30

...

(12)

DAFTAR GAMBAR

...

14

.

Berat otak (gram) dengan Suplementasi Se dan vitamin E 43 15

.

Kadar Se otak dengan suplementasi Se dan vitamin E

...

44

26

.

Mortalitas anak selama I minggu

...

27

.

Konsumsi anak (gram/ekor/4minggu) ... 61

28

.

Pertambahan Bobot Badan (gr/ekor/4minggu)

...

...

85 4. Analisa ragam dan uji lanjut Duncan pada fertilitas,

daya tetas dan bobot tetas

...

88 5. Analisa ragam dan uji lanjut Duncan pada

mortalitas selama 2 minggu

...

94 6 . Analisa ragam dan uji ianjut Duncan pada konsumsi

(15)

PENDANULUAN

Kebutuhan akan protein hewani yang semakin meningkat maka dibutuhkan usaha-usaha untuk meningkatkan produksi ternak. Puyuh merupakan salah satu komoditi ternak yang diandalkan untuk memenuhi kebutuhan protein hewani tersebut. Hal ini disebabkan karena puyuh menghasilkan telur konsumsi yang mempunyai nilai gizi yang tinggi, tidak kalah dengan telur unggas lainnya, telur puyuh mengandung protein 13.1% dan lemak 11.1%, dengan kandungan protein yang tinggi dan kadar lemak rendah tersebut maka telur puyuh sangat baik dikonsumsi oleh orang-orang yang sedang diet kolestrol. Daging puyuh juga dapat dikonsumsi dengan kandungan protein 21.10% dan lelnak hanya 7.7%. Dipandang dari segi ekonomi, di setiap umur puyuh mempunyai nilai jual yang cukup tinggi, dari telur konsumsi, telur tetas, hingga bibit dan afiirannya. Disamping itu puyuh cepat menghasilkan telur dengan produksi yang cukup tinggi, di mana puyuh betina sudah mampu menghasilkan telur pada umur 41 hari dengan produksi 250-300 butir telur pertahun. Keunggulan lainnya adalah cara pemeliharaannya mudah. Karena itu perlu dilakukan upaya untuk meningkatkan populasi puyuh melalui peningkatan reproduksi.

Peningkatan fertilitas dan daya tetas merupakan peningkatan reproduksi puyuh dalam upaya mempekahankan dan meningkatkan populasi puyuh. Beberapa faktor mempengaruhi upaya ini, yailu faktor genetik dan faktor lingkungan. Salah satu faktor lingkungan yang sangat berpengaruh terhadap reproduksi adalah faktor makanan, selain itu penggunaan pejantan yang seimbang dalam sekelompok induk juga ikut berpengaruh.

Kehidupan embrio puyuh berada di luar tubuh induk dan sangat bergantung pada kondisi telur karena kebutuhan embrio akan makanan bergantung pada ketersediaan zat-zat makanan dalam telur yang merupakan sumber makanan embrio. Oleh karena itu komposisi nutrisi telur tetas yang baik akan mendukung perkembangan embrio. Kandungan zat gizi telur sangat tergantung pada kandungan zat gizi dalam pakan yang dimakan oleh induk, sehingga pemberian pakan induk yang baik akan menghasilkan kandungan nutrisi telur tetas y a n g baik pula. Vitamin dan mineral

(16)

merupakan komponen zat gizi pakan yang sangat dibutuhkan dan berpengaruh terhadap reproduksi puyuh dan komposisi yang sesuai dengan kebutuhan ternak akan dapat meningkatkan reproduksi ternak.

Selenium merupakan kelompok trace mineral, yang penting untuk pertumbuhan dan reproduksi. Se berinteraksi dengan vitamin E sebagai nutrisi antioksidan yang berperan meningkatkan fertilitas, perkembangan embrio dan daya tetas telur serta meningkatkan daya tahan bidup anak yang baru menetas, sehingga menurunkan kematian. Selenium dibedakan dalam dua bentuk yaitu organik dan inorganik. Se organik memiliki potensi biologis 50% lebih besar dari Se inorganik karena konsentrasi Se organik pada jaringan dideposit lebih besar dibandingkan dengan Se inorganik (McDowell 1992). Transfer Se organik dari makanan induk ke telur dan jaringan embrio lebih efisien dibandingkan Se inorganik dan berperan memperbaiki pertahanan antioksidan anak yang baru menetas sehingga akan meningkatkan daya tahan hidup anak. Disamping itu Se organik dapat memperbaiki kualitas telur dan tidak toksik (Surai 2003). Namun demikian Se kalau diberikan terlalu banyak atau sebaliknya terlalu sedikit akan menimbulkan kerugian produksi peternakan karena itu dibutuhkan level optimum yang mendukung peningkatan reproduksi. Rekomendasi National Research Council (NRC) (1994) ternak puyuh bibit membutuhkan selenium 0.2 mg/kg ransum.

Berdasarkan hal-ha1 di atas maka dilaksanakanlah penelitian tentang reproduksi puyuh yang diberi suplementasi mineral selenium organik dan vitamin

E dalam ransum. Suplementasi Se organik dan vitamin E sampai level tertentu diharapkan akan meningkatkan reproduksi bempa fertilitas dan daya tetas telur

Tujuan Penetitian

Penelitian ini bertujuan untuk membuktikan efektivitas suplementasi selenium organik dan vitamin E terhadap: (1) umur mulai bertelur, produksi telur, fertilitas dan daya tetas. (2) Kandungan selenium hati, otak, darah dan telur. (3) Kandungan vitamin E dalam darah dan telur. (3) Aktivitas glutathione peroksidase dalam darah dan hati. (4) Bobot tetas, mortalitas dan performa anak.

(17)

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat menyumbangkan tambahan informasi dalam pengembangan ilmu petemakan terutama tentang reproduksi ternak puyuh yang diberi pakan dengan suplementasi mineral selenium organik dan vitamin E

Hipotesis Penelitian

Suplementasi selenium organik dan vitamin E dalam ransum dapat meningkatkan: 1. Produksi telur, fertilitas dan daya tetas.

2. Kandungan selenium dan vitamin E telur

3. Aktivitas glutathione peroksidase dalam darah dan hati puyuh. 4. Perfoma anak yang barn menetas.

(18)

TINJAUAN PUSTAKA

Burung Puyuh

Bangsa burung puyuh hampir terdapat diseluruh belahan dunia yaitu benua Amerika, Eropa, Afrika, Asia sampai Australia (Woodard et al. 1973). Dikatakan pula bahwa burung puyuh termasuk genus Cotzrrnix dari family Phasianidae. Di Indonesia burung puyuh yang biasa dipelihara adalah Coturnix-coturnix japonica.

Wilson et al. (1961) mengatakan bahwa burung puyuh betina mulai bertelur pada umur 35 hari (rata-rata 40 hari) dan berproduksi penuh pada umur 50 hari. Dalam lingkungan yang sesuai puyuh berproduksi dalam periode yang lama, menghasilkan telur rata-rata 250 butir pertahun. Puyuh mampu menghasilkan 3 sampai 4 generasi dalam satu tahun. Menurut Yuwanta (1998) produksi telur ditentukan oleh produksi ovum, dan produksi ovum ditentukan oleh jumlah pakan yang dikonsumi. Produksi telur yang tinggi sampai akhir produksi dapat dicapai dengan memberikan makanan yang berkualitas baik yang sesuai dengan kebutuhan. Sedangkan Woodard et al. (1973) mengemukakan bahwa waktu untuk pertama kali bertelur pada burung puyuh dicapai pada umur sekitar 42 hari, dimana dewasa kelamin lebih cepat dicapai oleh puyuh betina namun dewasa tubuh lebih cepat oleh puyuh jantan. Kemudian dikatakan bahwa kematangan seksual puyuh dicapai pada pakan yang mengandung 25% protein sedangkan pada level 20% protein diperoleh produksi, fertilitas dan daya tetas telur yang optimal, disamping itu puyuh juga membutuhkan beberapa trace

element seperti zinc, selenium dan magnesium.

Fertilitas optimum diperoleh dari perkawinan rasio I jantan dengan 1 atau 2 betina, fertilitas yang rendab dengan rasio perkawinan yang tinggi disebabkan oleh preferensi tingkah laku kawin (Woodard dan Abplanalp, 1967). Selama penyimpanan daya tetas telur menurun secara konstan sekitar 3% perhari. Kandungan nutrisi telur puyuh disajikan pada Tabel 1.

(19)

Tabel 1 Kandungan nutrisi telur puyuh (Riana 2000) Nutrisi Komposisi/100 g Energi (kcal) 158.44 Protein (mg) 663 Air (mg) 74.35 Total lemak (mg) 13.05 Karbohidrat (mg) 11.09 Serat (mg) 0 Mineral Phospor (mg) 226 Sodium (mg) 141 Kalsium (mg) 64 Magnesium (mg) 12.53 Besi (mg) 3.65 Seng (mg) 1.47 Tembaga (mg) 0.06 Mangan (mg) 0.03 Selenium (mcg) 32 Vitamin Vitamin C (mg) 0 Vitamin A IU 300 0.74 Vitamin E (mg) _0.13 Thiamin (mg) _0.79 Riboflavin (mg) _0.15 Niacin (mg) _1.76 Asam pantothenic (mg) 66.3 Folate (mg) 0.15 Vitamin B6 (mg) 1.58 Vitamin B12 (mg)

Umur induk berpengaruh terhadap daya tetas, dimana daya tetas telur maksimum terjadi pada umur induk 8-24 minggu (Woodard ef al. 1973).

Selanjutnya dijelaskan bahwa kematian sebagian besar embrio puyuh terjadi selama 3 hari pertama inkubasi dan sesaat sebelum menetas. Puncak kematian umumnya disebabkan ketidakmampuan embrio berkembang membentuk organ vital atau kegagalan perkembangan embrio daiam fungsi-fungsi kritis yang

(20)

meliputi: pertukaran posisi embrio sebelum pipping (pemecahan kerahang), pemanfaatan sisa albumen dan penyerapan kantong kuning telur.

Woodard dan Wilson (1963) menyebutkan bahwa Telur puyuh mempunyai karakteristik pola warna yang bervariasi mulai dari coklat gelap, putih kekuningan dengan corak wama hitam, coklat atau bim. Telur puyuh pertama lebih kecil dibandingkan dengan telur puyuh berikutnya. Kemudian Mohmond dan Coleman (1967) melaporkan bahwa proporsi relatif dari telur puyuh adalah 47.4% albumen, 31.9% kuning telur, 20.7% memhran dan kerabang telur, sedangkan ketebalan kerabang dan membran adalah 0.197 dan 0.063 mm. Berat rata-rata telur puyuh 10 gram (sekitar 8% dari bemt tubuh betina).

Fertilitas dan Daya tetas

Fertilitas telur dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain adalah kualitas sperma, kualitas ransum dan umur induk (North dan Bell 1990; Funk dan Irwin 1955). Fertilitas akan menurun apabila induk dan pejantan puyuh telah berusia lebih dari enam bulan (Woodard dan Abplanalp 1967)

North dan Bell (1990) mengemukakan bahwa ada 2 pengertian daya tetas, yang pertama adalah persentase telur yang menetas dari sejumlah telur yang ditetaskan. Kedua adalah persentase telur yang menetas dari telur yang fertil. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi daya tetas, diautaranya adalah umur telur atau lamanya penyimpanan telur (Fasenko et al. 1992), dan ukuran telur (Tullet dan Burton 1982). Imbangan antara jantan dan induk juga akan mempengaruhi daya tetas (McDaniel et al. 1981), kualitas jantan ikut berperan dalam daya Letas. Inovasi dalam manajemen penetasan dan teknologi penetasan berkaitan erat dengan mortalitas embrio (Roque dan Soares 1994).

Peranan Selenium (Se) dan Vitamin E

Bowie and O'Neill (2000) menyatakan bahwa keseimbangan antioksidan dan prooksidan merupakan unsur penting dalam pembentukan gen. Selanjutnya dikatakan bahwa keseimbangan antioksidan merupakan salah satu jalan untuk memelihara efisiensi produksi dan reproduksi pada temak. Gambar 1 menjelaskan keseimbangan antioksidan-prooksidan di mana selenium dan vitamin E sebagai komponen antioksidan dan keterkaitannya dalam produksi dan reproduksi temak.

(21)

Kerusakan membran

+

.

C

Penurunan kualitas hidup

Kemunduran cita rasa susu _{Peroksidasi lemak,}

9

1

+--- kerusakan lemak Penurunan absorsi Sistem antioksidan organisme

Ketidakmampuan

J

DNA nutrisi sistem kekebalan

1

Ketidakseimbangan nutrisi I Pembentukan radikal C

Merugikan terhadap pembuluh

4

darah, hati,otak,syaraf dan sistem

----.-

Produksi dan Performance

otot reproduksi buruk.

Gambar 1 Keseimbangan antioksidan-prooksidan pada organisme (Surai 2003) Jaeschke (1995) menyebutkan bahwa kondisi stres berhubungan dengan produksi radikal bebas yang menyebabkan stres oksidasi, dan keseimbangan prooksidan-antioksidan berpotensi mengakibatkan kerusakan jaringan. Selanjutnya Dalton et al. (1999) menerangkan bahwa berbagai kondisi stres merangsang pembentukkan radikal bebas yang disebabkan penurunan rangkaian oksidasi dan phosporilasi dalam mitokondria sehingga menghasilkan peningkatan

(22)

kerusakan elektron dan produksi radikal superoksida yang berlebihan. Kondisi stres secara umum dibagi kedalam tiga kategori utama. Kategori terpenting adalah stres nutrisi meliputi level tinggi asam lemak polyunsaturated pada pakan, defisiensi vitamin E, Selenium, Zinc atau mangan, kelebihan besi, hipervitaminosis A dan kehadiran bemacam-macam racun serta komponen- komponen racun. Kelompok kedua adalah stres kondisi lingkungan seperti peningkatan temperatur, kelembapan, radiasi dan lain-lain. Kategori ketiga yaitu stres internal yang disebabkan oleh bermacam-macam bakteri atau virus penyebab penyakit. Selain itu penetasan, anak yang berada pada inkubator sesaat setelah menetas, pengangkutan dari inkubator ke kandang serta vaksinasi dapat meningkatkan stres.

Produksi radikal bebas melebihi kapasitas sistem antioksidan untuk menetralkan peroksida lemak mengakibatkan kerusakan lemak tak jenuh pada sel membran, asam amino pada protein dan nukleotida pada DNA. Sebagai basilnya keutuban sel dan membran terganggu (Surai 1999). Kerusakan membran dapat mengakibatkan penurunan efisiensi absorbi nutrisi (meliputi vitamin larut dalam air) dan menimbulkan ketidakseimbangan vitamin, asam amino dan Inorganik. Keadaan ini mengakibatkan penurunan produksi dan penampilan reproduksi, kondisi ini semakin memburuk dengan penurunan kekebalan dan perubahan pada Cardiovascular, otak, saraf dan otot disebabkan peningkatan peroksida lemak.

Surai (2003) mengatakan bahwa konsumsi nutrisi antioksidan pada pakan dapat memelihara status antioksidan alami ternak. Selanjutnya dijelaskan bahwa penyediaan optimal selenium organik (Se) dengan kombinasi vitamin E

memperbaiki stres dan daya tahan terhadap penyakit sebagai hasilnya performa produksi dan reproduksi meningkat. Kerja Se berhubungan erat dengan antioksidan lainnya terutama vitamin E, manfaat selenium pada dasmya terbentuk dari interaksi dengan vitamin E. Menurut Wilson (1997), dalam perkembangan embrio vitamin E dan selenium saling berinteraksi. Selanjutnya MacPherson (1994) menyatakan bahwa aktivitas Se dan vitamin E bekeja secara sinergis sebagai antioksidan utama menghilangkan radikal lemak, radial bebas oksigen atau metabolit reactive oksigen yang merupakan bagian yang penting dari fungsi sel, akan tetapi berpotensi mengakibatkan kerusakan sel dan proses

(23)

penyakit bila pola mekanisme pertahanannya berlebihan. Sitompul (2003) menjelaskan bahwa peran antioksidan diartikan sebagai suatu fungsi homeostatis dari organisme untuk menanggulangi akibat kerusakkan sel, jaringan dan organ akibat pengaruh radikal bebas.

Selenium dapat menghemat atau mengurangi kebutuhan vitamin E dengan liga cara: (1) menjaga fungsi pankreas, yang membuat pencemaan lemak normal sehingga penyerapan vitamin E lebih baik; (2) menurunkan jumlah vitamin E

yang dibutuhkan untuk menjaga keutuhan membran lemak melalui GSH-Px; (3) membantu retensi vitamin E dalam plasma darah (Scott et al. 1982). Selanjutnya dikatakan bahwa vitamin E dapat mengurangi kebutuhan selenium dengan cara: (1) mencegah hilangnya selenium dari tubuh dengan jalan mempertahankan selenium dalam tubuh dalam bentuk aktif; (2) mencegah terjadinya rantai oto- oksidasi yang reaktif dalam membran sehingga menghambat produksi hidroperoksida.

Selenium Organik dan Inorganik

Selenium suatu unsur semilogam (metalloid) yang mempunyai sifat-sifat kimia mirip dengan sulfur. Selenium mempunyai nomor atom 34 dan berat atom 78.96. (McDowell 1992). Dalam beberapa nomor senyawa, Se menggantikan S atau Se ditemukan sebagai kompleks dengan S melalui ikatan kovalen koordinat (Scott et al. 1982). Mineral Se dapat direduksi menjadi bentuk oksidasi -2 (selenida) atau dioksidasi menjadi bentuk reduksi +4 (selenit) atau +6 (selenat) (McDowell 1992). Se mempunyai dua bentuk asam yaitu selenious (HzSe03) dan selenic (H2Se04), dimana dalam bentuk garamnya berturut-turut adalah selenit dan selenat (Georgievskii 1982). Tanaman dan mikroorganisma dapat mengganti S dalam sistein dan methionine dengan Se dengan demikian menghasilkan selenosistein dan selenomethionin (Scott et al. 1982).

Selenium secara kimiawi mempunyai 2 bentuk, organik dan inorganik. Selenium inorganik dapat ditemukan dalam bentuk logam selenit, selenat dan selenide. Sebaliknya dalam unsur sayuran selenium merupakan bagian dari asam- asam amino meliputi methionine dan sisteine yang menggantikan sulfur. Di alam ternak menerima selenium terutama dalam bentuk organik (Surai 1999). Selenoaminoacid adalah Selenomethionin, selenosisteine, dan selenosistine

(24)

sumber utamanya terdapat pada selenium tumbuhan (Levander 1986). Total selenium di dalam tumbuhan dan biji-bijian 50-80% merupakan selenoaminoacid yang terikat didalam protein sebagai Selenomethionin dan selenosistine (Butler dan Peterson 1967).

Keterbatasan penggunaan selenium inorganik adalah dapat bersifat racun, penyimpanan rendah, efisiensi transfer ke susu dan daging rendah dan kemampuan untuk mempertahankan cadangan selenium tubuh rendah, sehingga sebagian besar dari selenium yang dikonsumsi akan diekskresikan (Surai 1999). Selenomethionin tidak dapat disintesis dari selenit atau selenat pada temak, tetapi selenosistein dapat ditemukan pada tubuh ternak yang mengkonsumsi selenium inorganik seperti selenit dan selenat, ha1 ini disebabkan karena selenosistein tergabung didalamnya sintesis glutathione dan selenoprotein lainnya (Sunde 1990). Unggas tidak dapat mensintesis sistein sehingga Selenomethionin dibutuhkan untuk konversi Selenomethionin menjadi selenosistein. Selenomethionin berubah menjadi selenosistein melalui enzim sistothionase (Esaki et al. 1981). Lebih lanjut Sunde (1990) memaparkan, selenosistein dapat menggantikan sistein pada banyak protein, agar selenosistein dapat bergabung kedalam selenoprotein maka dibutuhkan reaksi selenosistein-P-lyase. Arthur (1997) mengatakan bahwa selenium organik harus berubah dari bentuk dasar organik kedalam bentuk inorganik dan kemudian kembali lagi kedalam bentuk organik untuk memenuhi fungsi biologisnya dalam sintesis selenoprotein. Kemudian Hawks et al. (1985) menambahkan bahwa 30-80% dari selenium didalam tubuh adalah selenosistein. Selenosistein adalah asam amino yang sangat penting dalam sintesis sitosolik glutathione peroksidase (Rotruck et al. 1973). Pada umumnya deposit Se dalam jaringan mempunyai konsentrasi lebih tinggi bila Se tersedia dalam bentuk organik dibandingkan dalam bentuk inorganik (McDowell 1992).

Kelebihan selenium organik dibandingkan dengan selenium inorganik menurut Surai (2003) adalah dapat berakumulasi pada jaringan dalam menyediakan cadangan selenium. Cadangan selenoarninoacid akan digunakan pada kondisi shes untuk sintesis selenoprotein dan mengatasi pengaruh buruk radikal bebas. Transfer yang efisien dari makanan induk ketelur dan jaringan

(25)

embrio dapat memperbaiki pertahanan antioksidan anak yang baru menetas dan meningkatkan resistensi terhadap penyakit serta memperbaiki daya tahan hidup anak. Transfer Se ketelur dan daging lebih efektif sehingga menghasilkan produk ternak yang dapat dikonsumsi kaya kandungan Se. Se organik memiliki sifat antioksidan sedangkan Se inorganik bersifat prooksidan dapat memicu pembentukan superoksida dan stres oksidasi melalui reaksi reduksi dengan glutathion. Selenomethionin (Selenomethionin) relatif tidak toksik, tidak katalitik dan tidak menghasilkan superoksida (Steward et al. 1999). Selenomethionin menyebabkan respon perbaikan DNA dan melindungi fibroblast dari kerusakan

DNA (Seo et al. 2002). Sementara itu selenit dan selenat meningkatkan oksidasi elektron dan pernutusan rantai DNA (Sugiyama et al. 1987; Snyder 1988; Milligan et al. 2002). Selenomethionin dipertimbangkan sebagai antioksidan yang sangat kuat melindungi kerusakan sel dari pengaruh peroksinitrit. Selenoaminoacid ini secara langsung terlibat dalam garis ketiga dari pertahanan antioksidan (Sies et a1 1998.

Groof dan Sareen (1999) mengemukakan bahwa duodenum merupakan tempat utama penyerapan selenium, sedangkan pada jejenum maupun ileum penyerapan terjadi sangat sedikit. Se inorganik merupakan mineral jarang yang diabsorbsi secara pasif. Selama absorbsi Se inorganik direduksi membentuk selenid dan untuk memudahkan absorbsi perlu oksidasi tinggi, selanjutnya Se berikatan dengan protein plasma yang kemudian ditranspor ke hati untuk menjadi bagian dari cadangan Se dalam pembentukan selenoprotein. Selenoaminoacid diabsorbsi secara aktif melalui mekanisme transpor asam amino dan langsung Inenyebar diseluruh tubuh melalui darah dan ditranspor ke hati, selanjutnya berubah kedalam bentuk aktif selenoprotein atau langsung ke jaringan untuk bergabung kedalam protein jaringan. Masuknya Se organik kedalam sintesis protein jaringan akan meningkatkan penyimpanan selenium, sehingga kandungan selenium jaringan meningkat. Pada tingkat seluler, daur ulang protein tubuh berlangsung terus menerus, perombakan protein terjadi pada proteosom dan sintesis kembali di dalam ribosom (Combs dan Combs 1986).

Selenomethionin diabsorbsi lebih efektif dibandingkan dengan selenit, absorbsi asam selenomethionin diperkirakan 50-SO%, lebih baik dibandingkan

(26)

dengan absorbsi selenosistein. Sedangkan absorbsi selenit antara 44-70%, selenat diabsorbsi lebih baik dibandingkan selenit. Faktor-faktor yang meningkatkan absorbsi selenium termasuk Vitamin C, A dan E (Groof dan Sareen 1999). Mekanisme transporlasi dan absorbsi selenium dalam tubuh diilustrasikan pada Gambar 2.

Selenit

E l

Absorbsi pasif

m

Se-amino acid

I)

Sistem Gastrointestinal

+

Absorbsi aktif Reduksi

+

Ekskresi Empedu Urine Se a A T I

Gambar 2 Mekanisme transportasi dan absorbsi Se (Groof dan Sareen 1999) Metabolisme Selenium Organik dan Inorganik

Menurut Groof dan Sareen (1999), Se organik merupakan rangkaian yang khas untuk metabolisme karena bermanfaat untuk cadangan nutrisi yang akan digunakan untuk sintesis protein dalam otot, reproduksi, dan jaringan lain. Sebaliknya sebagian besar Se inorganik tidak dimanfaatkan dalam pembentukkan selenoprotein tetapi di ekskresikan melalui ginjal.

(27)

Di dalam jaringan hati, selenomethionin yang diperoleh dari makanan kemungkinan akan disimpan di dalam kelompok asam amino, atau digunakan untuk sintesis protein khususnya asam amino methionine atau dikatabolisme menjadi Se-Adenosylmethionin (SeAm) yang akhimya menghasilkan selenosistein dan selenosistin. Selenosistein yang diperoleh dari makanan atau hasil dari metabolisme selenomethionin akan didegradasi oleh selenosistein

P-

lyase untuk menghasilkan selenium bebas. Selenium bebas tersebut kemudian menempel pada transfer RNA yang berisi serin dan akhimya bergabung ke dalam kelompok enzim-enzim selenium. Selenium yang tidak digunakan sebagai kofaktor enzim kemungkinan disimpan untuk pemanfaatan berikutnya atau diubah menjadi selenid (H2Se) dan.selenit, atau diekskresikan (Groof dan Sareen 1999).

Metabolisme selenium organik dan inorganik secara skematis tersaji pada Gambar 3.

Selenoprotein

t

C Selenomethionin

I

Darah

+

Amino acid pool

+

Se-adenosylmethionine(SeAM) Selenosistein

7

(selenosistin)

lL

+

I

Selenosisteine B-lyase Selenat

+

Asam amino Se

-

Selenit

Ekskresi

I

Selenodiglutathione Methyl selenid Selenosisteine u, Selenophosphate

Gambar 3 Metabolisme selenium di dalam tubuh (Groof dan Sareen 1999) Glutathione peroksidase

(28)

Selenat di dalam tubuh diubah menjadi selenit kemudian dimetabolisme menjadi selenodigluthatione yang kemudian diubah menjadi selenide, selanjutnya selenide didegradasi menjadi selenophosphat atau methylselenide yang akan diekskresikan. Selenophosphat dimetabolisme dan kemudian menempel pada tRNA untuk sintesis 5-deiodinase atau gluthatione peroksidase.

Vitamin E

Vitamin E baru ditemukan sekitar tahun 1922 oleh Herbert Evans (Sell 1993). Kemudian Piliang (2004) menambahkan bahwa nama vitamin E dibuat oleh Evan (1925) yang kemudian peneliti lain yaitu Emerson mencoba memurnikan faktor tersebut dan menamakannya tocopherol yang berasal dari bahasa Yunani (tokos = kelahiran bayi dan kata kerja pherein = membawa atau menyebabkan). Penambahan akhiran ol pada akhir kata menunjukkan bahwa vitamin tersebut termasuk golongan alkohol.

Vitamin E meliputi 8 komponen yang disintesis oleh tumbuh-tumbuhan. Komponen ini dibagi menjadi 2 kelas yaitu: tocols yang mempunyai rangkaian jenuh (saturated) dan tocotrienols (trienol) yang mempunyai rangkaian tak jenuh (unsaturated). Masing-masing kelas tersusun dari 4 vitamer yaitu a,

P,

y, dan 6

yang memiliki karakteristik dan aktivitas biologis. Komponen yang paling aktif adalah a-tocopherol kemudian $-tocopherol yang lebih aktif dari y dan 6 tocopherol. Sedangkan untuk tocotrienols, hanya P-tocohienols yang mempunyai aktivitas sedikit lebih tinggi dari a-tocotrienols, sementara aktivitas y dan 6

tocotrienol tidak diketahui. Komponen lain dari vitamin E adalah a-tocopheryl acetat (Groff dan Sareen 1994). Ekstraksi tocopherol dari minyak tumbuh- tumbuhan menghasilkan dl-a-tocopheryl acetat. dl-a-tocopheryl acetat merupakan sumber vitamin E terbesar untuk suplementasi (McDowel2000)

Farrel dan Robert (1994) mengemukakan bahwa secara umum vitamin E berfungsi sebagai antioksidan biologis yang melindungi membran seluler dari kerusakan oksidatif dan membersihkan (scavenger) membran dari radikal-radikal bebas. Vitamin E berpengaruh terhadap aktivitas enzim pada plasma, juga berperan dalam pengaturan sintesis asam nukleat, ekspresi gen dan kontrol daur hidup beberapa protozoa tertentu. Selanjutnya dikatakan, phospolipid pada sel dan subsel membran mengandung asam-asam lemak tak jenuh yang mudah

(29)

mengalami peroksidasi karena itu vitamin E sebagai antioksidan yang larut dalam lemak melindungi asam-asam lemak tersebut dengan jalan memecahkan radikal bebas yang dapat mengakibatkan kerusakan membran. Groff dan Sareen (1994) menambahkan bahwa fungsi vitamin E memelihara integritas sel tubuh, mencegah peroksidasi asam-asam lemak tak jenuh yang berada pada phospolipid membran seluler, membran mitokondria dan endoplasmik retikulum.

Metabolisme Vitamin E

Absorbsi vitamin E herhubungan dengan pencemaan lemak, dipermudah dengan adanya empedu dan lipase pankreas. Usus halus merupakan tempat utama absorbsi vitamin E dalam bentuk alkohol bebas maupun ester, sebagian besar vitamin E diabsorbsi sebagai alkohol. AIkohol rnemasuki usus dan ditranspor ke seluruh sirkulasi darah melalui kelenjar getah bening. Aktivitas terbesar vitamin E

pada plasma dan jaringan hewan dalam bentuk a-tocopherol. Tocopherol masuk ke dalam sistem sirkulasi, menyebar keseluruh tubuh dan penyimpanan terbesar berada pada jaringan lemak. Vitamin E disimpan di dalam seluruh jaringan bbuh, terutama disimpan dijaringan adiposa, hati dan otot, penyimpanan terbesar berada pada hati. Sejumlah kecil vitamin

E

akan tersimpan di dalam tubuh dalam waktu yang lama. Jalur ekskresi utama dari absorbsi vitamin E adalah empedu. Biasanya kurang dari 1% konsumsi vitamin E akan diekskresikan melalui urine (McDowel 2000).

Selenium dan Vitamin E sebagai Antioksidan

MacPherson (1994) menjelaskan bahwa Se merupakan mineral jarang

(trace mineral) yang sangat efektif sebagai antioksidan yang penting untuk temak. Peranan Se yang sangat penting bagi temak adalah fungsinya dalam aktivitas selenoenzim (Gluthation peroksidase (GSH-Px)), GSH-Px bersama dengan katalase, melindungi sel dari kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas, peroksida dan oksidasi asam-asam lemak tak jenuh yang mengakibatkan kerusakan sel lemak serta menghancurkan peroksida sebelum peroksida dapat merusak membran seluler. Berbagai reaksi dan fungsi GSH-Px dalam tubuh meliputi detoksifikasi mencegah berakumulasinya hidrogen peroksida

(HOOH)

(30)

tereduksi, sintesis hormon-hormon tertentu yang berasal dari asam lemak arakhidonat, dan metabolisme senyawa-senyawa asing. Disamping itu glutathione sebagai kofaktor dalam metabolisme aldehida tertentu (methylglyoxal dan formaldehid), kemungkinan juga sebagai transport asam amino dalam ginjal. Lebih lanjut Brody (1994) menjelaskan, reabsorpsi asam amino yang terdapat dalam filtrat glomerulus menggunakan bermacam-macam sistem transport, salah satu sistem transport ini melibatkan glutathione. Sistem yang melibatkan glutathione erat hubungannya dengan enzim batas luar membran yaitu y- glutamyltranspeptidase, enzim ini membatasi sel-sel epitel yang menempel pada lumen tubulus ginjal. Subtrat asam amino yang dikenali oleh enzim ini adalah sistein, glutamin, methionin, alanin dan serin, juga beberapa substrat dipeptida. Produk reaksi ini dipindahkan ke dalam sel epitel, dan kemudian dipecah kedalam asam amino sel. Selain itu Brigelius-Flohe (1999) menyebutkan bahwa fungsi utama dari GSH-Px adalah mengatur keseimbangan reaksi redoks. GSH-Px mengkatalisis pelepasan H202 menurut sepasang reaksi dibawah ini (Underwood

1977).

Glutatson Peroksidaso

et al. 1973). Kemudian Ursini et al. (1982) menemukan selenoperoksida kedua adalah phospholipid hidroperoksida GSH-Px (PH-GSH-Px). Maddipati dan Mamett (1987) menyebutkan selenoperoksida tipe ketiga adalah plasma GSH-Px (PGSH-Px). Selenoperoksida keempat adalah gastrointestinal GSH-Px (GI-GSH- Px) (Chu et al. 1993). Enzim-enzim ini berbeda pada spesifik jaringan dan fungsi utamanya adalah memusnahkan dan detoksifikasi hidrogen peroksida dan hidroperoksida lemak (Ursini et al. 1997).

(31)

MacPherson (1994) menyebutkan bahwa distribusi masing-masing tipe gluthatione peroksidase berbeda-beda tiap jaringan dan species, sehingga kebutuhan dan gejala defisiensi tiap species juga berbeda. Cytosolic GSH-Px merupakan selenoprotein yang termasuk ke dalam salah satu enzim antioksidan yang meliputi katalase, glutathion transferase dan superoksida dismutase. Enzim- enzim ini menetralkan radikal-radikal oksigen dan hidrogen peroksida yang dihasilkan didalam sel. Bersama-sama enzim-enzim tersebut mengurangi persediaan superoksida dan peroksida sehingga mengurangi kemungkinan kerusakan isi sel dan membran sel (Combs dan Combs 1986). Phospholipid hidroperoksida GSH-Px, erat kaitannya dengan membran sel, pada tipe GSH-Px ini terjadi interaksi antara selenium dan vitamin E, enzim ini dapat menetralkan peroksidasi lemak dan secara langsung melindungi membran. PH-GSH-Px kurang sensitif dibandingkan dengan cytosolic GSH-Px (McPherson 1994). Selanjutnya dikatakan bahwa plasma GSH-Px (PGSH-Px) adalah antioksidan ekstraseluler yang bersumber dari ginjal, berperan melindungi sel endothelial lapisan darah dan pembuluh getah bening. Sedangkan gastrointestinal GSH-Px (GI-GSH-Px) merupakan bentuk enzim dalam sel sistem gastrointestinal.

Selenoprotein P memiliki peranan antioksidan, di dalam fraksi protein plasma darah mengandung 60-80% Se. Selenoprotein W merupakan antioksidan yang berada di dalam hati dan jaringan otot, dan kemungkinan jumlahnya didalam jaringan tersebut sama dengan jumlah GSH-Px. Konsentrasi selenoprotein jaringan tergantung pada konsumsi selenium (Chen et al. 1990; Persson-Moschos

et al. 1998).

Vitamin E melindungi hati dari peroksidasi lemak dan kerusakan membran sel (Whitehead et al. 1998). Kemudian Halliwell dan Gutteridge (1989) mengemukakan bahwa vitamin E dikenal sebagai komponen hiologi membran dan dipertimbangkan sebagai rantai antioksidan dalam peroksidasi lemak Vitamin

E terutama ditemukan pada hidrokarbon membran lemak sebagai alat penghubung membran dan erat kaitannya dengan oksidasi enzim yang mengakibatkan produksi radikal bebas, vitamin E melindungi sel dan jaringan dari kerusakan oksidasi oleh radikal bebas (Gallo-Toress 1980). Selanjutnya disebutkan bahwa vitamin E memegang peranan penting dalam metabolisme Se, dan Se dibutuhkan

(32)

untuk fungsi normal dari pankreas. Defisiensi selenium dan tocopherol mengakibatkan kerusakan jaringan dan kematian sel yang disebabkan karena oksidasi membran sel lemak dan hidroperoksida lemak. Peroksidasi lemak dapat rnenghancurkan keutuhan smtktur sel dan menyebabkan kekacauan metabolisme (McDowell 1992; Brody 1994). Gambar 4 menyajikan tiga level pertahanan antioksidan di dalam sel.

Radikal bebas

Radikal bebas Radikal 3' ebas

Gambar 4 Level pertahanan antioksidan didalam sel (Surai 2000)

Surai (1999) mengemukakan bahwa sistem antioksidan pada sel hidup meliputi tiga level pertahanan utama, level pertahanan pertama bertanggung jawab mencegah pembentukan radikal bebas yang dilakukan oleh tiga enzim antioksidan, superoksida dismutase (SOD), glutathione peroksidase (GSH-Px) dan katalase bersama metal-binding protein. Halliwell dan Gutteridge (1999) menjelaskan bahwa Radikal superoksida adalah radikal bebas utama yang dihasilkan oleh sel hidup. Aktivitas penting dalam pertahahan antioksidan disediakan oleh GSI-I-Px dan katalase. Lebih lanjut Yu (1994) mengatakan bahwa GSH-Px ditemukan pada bagian-bagian yang berbeda pada sel, sedangkan katalase lokasi utamanya pada peroksisom. Pemusnahan hidrogen peroksida dari sel akan lebih tinggi dilakukan oleh GSH-Px.

(33)

Selenium merupakan bagian integral dari enzim antioksidan GSH-Px, berada pada level pertama pertahanan antioksidan. Garis pertama dari pertahanan antioksidan sel tidak mempunyai kekuatan yang cukup untuk mencegah pembentukan dan perkembangan radikal bebas secara sempuma. Selanjutnya berperan pertahanan antioksidan level kedua yang meliputi glutathione, vitamin larut dalam lemak (A, E, carotenoid, ubiquinon) dan vitamin larut dalam air (asam askorbat, asam urea dll). Antioksidan ini merupakan komponen rantai pemecah yang potensial mencegah pembentukan dan perkembangan rantai radikal bebas. Hidroperoksida dapat terbentuk selama reaksi radikal bebas dengan antioksidan,

ROO*

+

Toc = Toc*

+

ROOH

Dimana: ROO* adalah radikal peroksil; Toc adalah tocoperol; Toc* adalah radikal tocoperoksil, ROOH adalah hidroperoksida. Hidroperoksida bersifat toksik dan jika tidak dihilangkan akan merusak struktur dan fungsi membran (Gutteridge dan Halliwell 1990). Kemudian Diplock (1994) menambahkan bahwa hidroperoksida lemak tidak stabil dan dengan kehadiran ion-ion logam transisi dapat terurai membentuk radikal-radikal bebas baru dan aldehid sitotoksik.

Hidroperoksida harus dikeluarkan dari dalam sel dengan jalan yang sama seperti H202, tetapi enzim katalase tidak dapat bereaksi dengan komponen- komponen ini, hanya cytosolic GSH-Px yang dapat mengubah radikal-radikal ini menjadi produk yang tidak reaktif Se sebagai bagian integral dari GSH-Px, yang juga termasuk kedalam level kedua pertahanan antioksidan tidak mampu untuk mencegah peroksidasi lemak sehingga beberapa molekul biologis mengalami kerusakan. Pada level ketiga pertahanan antioksidan, enzim-enzim spesifik seperti protease, lipase dan beberapa enzim lainnya berperan melakukan perbaikan terhadap molekul-molekul yang rusak. Selanjutnya seluruh element-element sistem antioksidan berinteraksi membentuk pertahanan antioksidan yang efisien. Interaksi ini dimulai pada saat absorbsi nutrisi dan berianjut selama metabolisme nutrisi (Brigelius-Flohe 1999).

Selenium dianggap penting dalam nutrisi temak karena kedua level pertahanan antioksidan (pertahanan pertama dan kedua) dalam sel tergantung pada aktivitas GSH-Px, yang keberadaannya tergantung pada kecukupan selenium. Peroksidasi lemak mempercepat defisiensi selenium dan merusak molekul-

(34)

molekul biologis sehingga mengakibatkan kematian sel (Halliwell dan Guteridge 1999).

Peranan Selenium dan Vitamin E pada Embrio

Sistem antioksidan embrio terdiri dari antioksidan alami dan kofaktor enzim yang diperoleh dari makanan induk, serta enzim antioksidan yang disintesis dalam jaringan. Kekuatan sistem pertahanan antioksidan sebagian besar tergantung pada komposisi makanan induk (Surai 1999). Persediaan antioksidan makanan yang baik seperti Vitamin E, vitamin C, selenium organik memberikan perlindungan pada embrio, meningkatkan daya tahan hidupnya. Meningkatkan satu antioksidan akan berpengamh terhadap peningkatan antioksidan lainnya. Sebagai contoh suplementasi selenium organik pada makanan memperlihatkan peningkatan level antioksidan lain (Vitamin A, E dan Carotenoid) dalam telur (Surai dan Sparks 2001).

Surai (2003) memaparkan bahwa selama embriogenesis, asam lemak tak jenuh terakumulasi di dalam jaringan, di mana pada kondisi ini meningkatkan resiko shes oksidasi. Proses ini berawal dari shes defisiensi oksigen dan semakin memburuk selama dan sesaat setelah menetas. Selain itu pernafasan normal dan metabolisme oksidatif pada perkembangan embrio selama periode inkubasi khususnya beberapa hari sebelum menetas menghasilkan radikal bebas dan peroksidasi lemak, khususnya asam-asam lemak tak jenub. Peroksidasi lemak juga disebabkan karena rendahnya kandungan selenium dalam pakan sehingga sintesis selenoprotein terganggu dan aktivitas GSH-Px rendah dan perlindungan antioksidan tidak efektif. Peroksidasi lemak akan mengakibatkan kemsakan jaringan membran, enzim non aktif, level hormon dan sintesis enzim terganggu. Peroksidasi lemak juga mengakibatkan pertumbuhan dan perkembangan embrio terganggu serta penurunan daya tahan hidup awal anak setelah menetas. Aktivitas GSH-Px rendah juga akan mengakibatkan akumulasi hidroperoksida (ROOH) yang mengakibatkan toksik pada sel. Karena itu proses penetasan meningkatkan kebutuhan sistem antioksidan yang efisien (Surai 2000). Mekanisme pertahanan antioksidan embrio terdiri dari dua level, di mana level pertahanan pertama adalah tiga kelompok enzim yaitu superoksida dismutase, glutathion peroksidase dan katalase yang mengubah radikal bebas yang dihasilkan selama respirasi sel

(35)

menjadi alkohol yang kurang berbahaya (Ursini et al. 1997). Level pertahanan kedua adalah antoksidan alami vitamin E, carotenoids, asam askorbat, dan glutathion yang melindungi perkembangan anak. Pada kondisi oksidasi tinggi diakhir inkubasi dan sehari setelah menetas antioksidan sangat berpengaruh (Surai

1999).

Hubungan antara selenium dan vitamin E pada proses embriogenesis diilushasikan pada Gambar 5.

selama perkembangan embrio

Aktivitas GSH-Px rendah mengakibatkan peroksidasi Lemak meningkat melalui pembentukkan OH* dari Hz02

t

Stres penetasan

Produksi radikal bebas dan peroksidasi lemak

I

Garis kedua pertahanan antioksidan ( antioksidan pemecah rantai) ROO*

+

A 0 (Vit E) = ROOH (Toksik) ROOH

+

GSHPx = ROH (nontoksik)

I I

Gambar 5 Hubungan Se dan vitamin E pada proses embriogenesis (Surai 2003) Biosintesis Selenoprotein dan stabilisasi mRNA nya

1

Garis pertama pertahanan antioksidan (antioksidan

pencegah) 0 2

+

SOD = Hz02 (Toksik)

-

(36)

MATERI

DAN

METODE

Tempat dan Waktu Penelitian

Percobaan dilakukan selama 22 minggu dari bulan September 2005 - Maret 2006. Percobaan dilaksanakan di Laboratorium Kimia Terpadu, Laboratorium Kimia Makanan, Pusat Penelitian dan Pengembangan Gizi Bogor, Laboratorium Fisiologi dan Farmakologi FKH

-

IPB Bogor, Laboratorium Balai Besar Pasca Panen dan Kandang C Nutrisi dan Makanan Ternak IPB

Tahapan Penelitian

Peneiitian ini terdiri atas dua tahap percobaan:

Tahap I : Tahap pemeliharaan puyuh. Tahap ini dimulai dari puyuh berumur 3 minggu sampai berumur 25 minggu. Puyuh diberi ransum dengan suplementasi Se dan vitamin E. Tahap ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas Se organik dan vitamin E terhadap:

1. Umur mulai bertelur, konsumsi pakan, produksi telur dan konversi. 2. Kandungan Selenium dalam hati, otak, darah dan telur

3. Kandungan vitamin E dalam darah dan telur 4. Aktivitas glutathione peroksidase darah dan hati.

Tahap I1 : Tahap penetasan telur dan pemeliharaan anak puyuh. Telur mulai ditetaskan saat puyuh berumur 10, 12, 14, 16 dan 18 minggu dan dilanjutkan dengan pemeliharaan anak puyuh selama 4 minggu. Ransum yang diberikan pada anak puyuh selama pemeliharaan tanpa suplementasi Se dan vitamin E. Tahap ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas Se organik dan vitamin E pada ransum induk terhadap:

1. Fertilitas dan daya tetas telur. 2. Bobot tetas dan mortalitas anak.

(37)

Tahapan Penelitian Tahap I : Pemeliharaan puyuh

Umur 2 minggu. Pemeliharaan dan adaptasi 420 puyuh selama 1 minggu Proses adaptasi diberi pakan periode pertumbuhan

tanpa suplementasi Se dan Vitamin E

14 ekor puyuh, ratio 1

8:

1

9

ditempatkan dalam 1 kandang. Ada 30 unit kandang.

Perlakuan mulai diberikan

v

10 kelompok perlakuan suplementasi Se dan Vit E

dengan 3 ulangan pada masing-masing perlakuan

Umur 10, 12, 14, 16, 18

Tahap I1 : Penetasao minggu. Koleksi telur Penetasan

0

Fertilitas, Daya tetas, Bobot tetas

I

4

Dipelihara selama 4 minggu

I

Mortalitas. Konsumsi. Pertambahan

bobot

badan. Konversi

1

Gambar 6 Alur penelitian

Keterangan:

P, & G, : Ransum tanpa suplementasi Sedan vitamin E

P2 & G2 : Ransum dengan suplementasi Se 0.5 ppm +vitamin E 50 ppm

P, & G, : Ransum dengan suplementasi Se 0.5 ppm

+

vitamin E 100 ppm P, & G4 : Ransum dengan suplementasi Se 1 ppm + vitamin E 50 ppm

(38)

Tahap I : Pemeliharaan Puyuh Materi Penelitian

Penelitian ini menggunakan 210 ekor puyuh betina dan 210 ekor puyuh jantan berumur 3 minggu. Puyuh dibagi ke dalam 10 kelompok perlakuan dengan

3 ulangan, masing-masing terdiri dari 14 ekor puyuh dengan perbandingan jantan dan betina 1:I. Puyuh ditempatkan pada 30 unit kandang percobaan yang merupakan kandang baterai dengan ukuran 4 2 x 6 0 ~ 2 0 cm. Sebelum diisi kandang disanitasi terlebih dahulu dengan kapur dan tempat makan dan minum disanitasi dengan antisep.

Suplementasi selenium organik (Se) dan vitamin E (dL-a- tocopheryl acetat) ke dalam ransum sebagai perlakuan, diberikan selama pemeliharaan puyuh. Selama penelitian menggunakan dua merk ransum komersial yaitu P dan

G untuk periode pertumbuhan dan bertelur. Pemberian ransum pada umur 2-3

minggu adalah ransum periode pertumbuhan, sedangkan pada umur 4 minggu sampai akhir penelitian pakan diganti dengan ransum periode bertelur yang diberikan ad libitum. Kandungan nutrisi ransum kontrol dapat dilihat pada Tabel 2

Tabel 2 Komposisi nutrisi ransum kontrol

No Uraian Ransum Starter Layer (P) (G) (P) (G) I Protein (%) 21.50 22.00 20.00 20.00 2 Lemak(%) 6.09 6.00 4.78 4.25 3 Serat kasar (%) 2.82 3.50 4.34 4.50 4 Abu(%) 5.34 6.45 10.69 11.0 5 Kalsium (%) 0.89 0.90 3.24 3.25 6 Phospor (%) 0.70 0.70 0.72 0.70 7 Vitamin E (ppm) 50.0 50.0 43.50 43.00 8 Selenium (ppm) 0.21 0.35 0.46 0.40

Hasil analisa Laboratorium Kimia Terpadu Metode Penelitian

Penelitian ini terdiri dari 10 kelompok di mana 8 kelompok merupakan kombinasi perlakuan suplementasi 2 level Se dan 2 level vitamin E pada 2 jenis ransum P dan G . Masing-masing level Se 0.5 ppm dan 1 ppm sedangkan level

(39)

vitamin E adalah 50 ppm dan 100 ppm. Dua kelompok sebagai kontrol terdiri dari ransum P dan G tanpa suplementasi Se dan vitamin E. Masing-masing perlakuan dan kontrol terdiri dari 3 ulangan, tiap unit ulangan terdiri dari 14 ekor puyuh dengan perbandingan 7 ekor jantan dan 7 ekor betina. Puyuh-puyuh ditempatkan ke dalam 30 unit kandang. Perlakuan suplementasi Se organik dan vitamin E disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3 Perlakuan suplementasi selenium dan vitamin E

Perlakuan Selenium organik (ppm) Vitamin E (ppm) Suplementasi Total dalam Suplementasi Total dalam

- - 2. P2 0.5 0.96 50 93.50 3. P3 0.5 0.96 100 143.50 4. P4 1 1.46 50 93.50 5. P5 1 1.46 100 143.50 6. GI

-

0.43*

-

43

*

7. G2 0.5 0.93 50 93 8. G3 0.5 0.93 100 143 9. G4 1 1.43 50 93 10. G5 1 1.43 100 143

a _{Kandungan di dalam ransum kontrol} Ketcrangan:

P, & G, : Ransum tanpa suplementasi Sedan vitamin E

P2 & G2 : Ransum dengan suplementasi Se 0.5 ppm + vitamin E SO ppm

P3 & G3 : Ransum dengan suplementasi Se 0.5 ppm + vitamin E 100 ppm

P4 & G4 : Ransum dengan suplementasi Se 1 ppm + vitamin E 50 ppm

Ps & Gs : Ransum dengan suplementasi Se 1 ppm + vitamin E 100 ppm Rancangan Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial terdiri dari 3 faktor, faktor pertama yaitu 2 jenis ransum (P dan G), faktor kedua adalah suplementasi 2 level Se organik (0.5 ppm dan 1 ppm) dan faktor ketiga yaitu suplementasi 2 level vitamin E (50 dan 100 ppm) sehingga ada 8 kombinasi perlakuan suplementasi Se dan vitamin E dan sebagai kontrol adalah 2 jenis ransum (P dan G) tanpa suplementasi Se maupun vitamin E. Masing-masing

perlakuan dan kontrol terdiri dari 3 ulangan.

Model matematika rancangan penelitian ini adalah : Yijk = p + a i

+

,Bj + ( a p ) i j +&ijk

(40)

Keterangan :

Yijk = Nilai Pengamatan.

P = Nilai Tengah Pengamatan

a i

= Pengaruh Aditif Vitamin E ke- i

P

j = Pengaruh Aditif Mineral Se ke- j

( a

p ) i j = Pengaruh Interaksi

eijk = Pengaruh Galat Percobaan

Data perlakuan yang diperoleh dari percobaan dianalisa dengan menggunakan analisa ragam (analyses of variance/ANOVA) RAL faktorial dan jika data yang dihasilkan berbeda nyata maka dilanjutkan dengan Uji Duncan. Perlakuan terbaik akan dibandingkan dengan kontrol dengan Uji-T (Steel dan Torrie 1993).

Parameter yang diamati adalah :

1. Umur mulai bertelur (dewasa kelamin)

Umur mulai bertelur dihitung hari pertama puyuh bertelur.

2. Produksi telur J u -& m ~ -

.

Produksi hen day (%) = x 100%

Jumiah puyuh

x

jumlah hari selama penelitian

Produksi telur (gram) adalah total herat telur yang dihasilkan tiap perlakuan selama pemeliharaan. Penimbangan telur dilakukan setiap hari perunit ulangan, di mulai dari puyuh dewasa kelamin sampai berumur 23 minggu. 4. Konsumsi Ransum

Konsumsi ransum adalah jumlah ransum yang dimakan oleh puyuh selama pemeliharaan. Ransum yang dikonsumsi ditimhang setiap minggu.

Konsumsi = Jumlah ransum yang diberikan - jumlah ransum yang tersisa 5. Konversi Ransum

Konversi ransum diperoleh dengan cara membagi jumlah ransum yang dikonsumsi dengan produksi telur (total berat telur) yang diperoleh selama penelitian dikali 100%

Konversi = Total konsumsi (gram) ~100%

(41)

6. Berat Hati

Setelah temak puyuh dideterminasi, lalu dikeluarkan hatinya dan dilakukan penimbangan.

7. Berat Otak

Setelah temak puyuh dideterminasi, lalu dikeluarkan otaknya dan dilakukan penimbangan.

8. Panjang Saluran Reproduksi

Panjang saluran reproduksi yang diukur adalah saluran reproduksi betina. Saluran reproduksi yang diukur dari infundibulum, magnum, istmus, uterus, vagina sampai kloaka. Pengukuran dilakukan setelah puyuh diditerminasi, dan saluran reproduksi dikeluarkan untuk diukur panjangnya.

9. Kandungan selenium telur.

Telur yang dijadikan sampel uji kandungan selenium diambil secara acak sebanyak 2 butir tiap unit ulangan dari masing-masing perlakuan. Selenium telur adalah gabungan antara putih dan kuning telur. Prosedur pengukurau selenium dengan menggunakan Hydride Fapour Generator Merhad AAS sebagai berikut (1) Telur ditimbang sebanyak 0.5 gram-1 gram contoh ke dalam labu dekstruksi, lalu ditambahan 10 ml asam nitrat pekat panaskan pada kompor listrik dengan suhu yang tidak terlalu panas ?C 80-90'~ dan dipanaskan

sampai dengan jemih (6 jam). (2). Kemudian ditimbang sebanyak 0.5 gram-1 gram blanko (larutan baku standar Se (1000 ppm)) dengan cara pengeceran :

40, 80, 100, 200, 400ppb. (3). Larutan pereduksi 20 ml ditambahkan kedalam standar dan contoh, ditepatkan sampai dengan 100 ml dengan Aquades. (5). Contoh siap di baca di AAS dan siap untuk dianalisis.

Kadar Se: mcg - - _Abs_cth _{x (konsentrasi std)}

_x

_VO'ume _x_fp

100 gr Abs std Bobot contoh

10. Kandungan vitamin E telur.

Telur yang dijadikan sampel uji kandungan vitamin E diambil secara acak sebanyak 2 butir tiap unit ulangan dari masing-masing perlakuan. Kandungan vitamin E telur adalah gabungan antara putih dan kuning telur. Proses analisis vitamin E adalah sebagai berikut: (1) Sampel disiapkan dengan menimbang 0.5 gram sampel kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 20 ml. (2)

(42)

Selanjutnya ditambahkan enzim makatase 40 mg dan 2 ml amonia 0.02%. (3) Campuran dimasukkan ke dalam ultrasonik selama 20 menit pada suhu 65°C. Lalu campuran didinginkan pada suhu ruang dan tambahkan etanol 10 ml. (4) Dimasukkan kembali ke dalam ultrasonik selama 10 menit. (5) Selanjutnya ditambahkan etanol hingga volumenya 20 ml dan dikocok kembali. (6) Larutan disentrifuse dan 5 ml supernatan diambil dan dimasukkan ke dalam labu ukur 5 ml. (7) Larutan siap untuk diinjeksikan ke alat HPLC.

Perhitungan:

Kadar vitamin E: Luas area sampel x 25 ppm x 10

Luas area standar

-

0.5

Keterangan:

25 : Konsentrasi standar 10 : Volume akhir (ml)

0.5 : Volume sampel yang diinjeksikan (ml) 1 1. Kandungan selenium darah

12. Kandungan vitamin E darah.

Pengambilan darah dilakukan pada akhir penelitian dengan menggunakan syringe 1 cclml. Semua puyuh betina tiap unit percobaan diambil darahnya meialui sayap dan kemudian dimasukkan ke dalam tabung yang sudah diberi heparin kemudian disentrifuse dan diambil plasmanya. Masing-masing sample plasma dimasukkan ke effendorf: Untuk analisa selenium dan vitamin E,

plasma masing-masing perlakuan dikomposit dengan jalan tiap plasma pada tiap effendorf diambil sebanyak 0.5 ml dan digabung dalam 1 tabung effendorf:

13. Kandungan selenium hati dan otak.

Pengambilan sampel hati dan otak diambil pada akhir penelitian dari ternak induk yang sudah dipotong.

14. Aktivitas enzim giutathione peroksidase (GSH-Px) Hati.

Pembuatan sampel adalah 100 p1 homogen hati ditambah dengan 200 pI buffer phosfat pH 7.0, kemudian di kocok dengan vortek. Larutan disentrifuse pada 3000 rpm selama 5 menit dalam kondisi dingin. Supematan digunakan untuk mengukur aktivitas glutathion peroksidase (GSH-Px). 200 pl buffer phosfat 0.1 M pH 7.0 mengandung 0.1 mM EDTA ditambahkan dengan 200

(43)

pI sampel. 200 p1 glutathion tereduksi (GSH) 10 nM dan 200 p1 enzim glutation reduktase 2.4 unit kemudian di inkubasi selama 10 menit pada suhu

3 7 ' ~ . Tambahan 200 p1 NADPH 1.5 nM ke dalam larutan, diinkubasi lagi pada suhu yang sama selama 3 menit. Tambahan 200 p1 H202 1.5 nM.

Serapan dibaca pada spektrofotometer diantara waktu 1-2 menit pada panjang gelombang 340 nm.

Perhitungan:

munit GSH-PX = Mhsorban x Vt x 2 x 1000 1

6.22 x Vs mg protein

Keterangan

AAbs = Pembahan absorban Vt = Volume total dalam ml

6,22 = Koefisien ekstrensik dari NADPH

2 = 2 mol GSH yang setara dengan 1 mol NADPH 1000 = Perubahan menjadi milliunit

Vs = Volume sampel dalam ml 15. Aktivitas GSH-Px dalam darah

Aktivitas enzim GSH-Px yang diukur adalah GSH-Px dalam darah ternak puyuh induk. Pengambilan darah bersamaan dengan untuk analisa selenium dan vitamin E. Prosedur kerja analisa sama dengan prosedur analisa GSH-Px pada darah.

Tahap I1 : Penetasan Telur

Percobaan pada tahap ini dilakukan penetasan telur. Penetasan dilakukan sebanyak 5 kali. Telur untuk penetasan pertama diambil ketika puyuh induk bemmur 10 minggu, penetasan ke 2 saat induk berumur 12 minggu, penetasan selanjutnya pada umur induk 14, 16 dan 18 minggu. Telur dikumpulkan selama 5 hari berturut-turut untuk sekali penetasan dengan jumlah telur berkisar 700- 900 butir tiap penetasan. Semua telur yang dihasilkan tiap unit ulangan terlebih dahulu ditimbang satu persatu untuk mengetahui herat telur dan kemudian dimasukkan ke dalam mesin tetas. Berat telur yang ditetaskan berkisar 11-12 gramhutir. Pemutaran telur dilakukan secara manual 2 kali sehari, yaitu ujung

(44)

tumpul dan ujung runcing telur dibalik hergantian. Telur menetas pada hari ke 16 dan 17 setelah di~nasukkan ke dalam mesin tetas. Pemecahan kerabang telur dilakukan pada hari ke 18 pada telur yang tidak menetas untuk memastikan penyehah tidak menetas, karena tidak fertil atau penyebab lainnya.

Setelah telur menetas maka anak puyuh dipelihara selama empat minggu, guna mengetahui mortalitas dan performa anak. Anak puyuh diberi pakan periode pertumbuhan tanpa suplementasi Se dan vitamin E. Komposisi nutrisi ransum anak selama 4 minggu disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4 Komposisi nutrisi ransum anak

No Uraian Starter (PI (G) 1 Protein (Oh) 2 1.50 22 2 Lemak(%) 6.09 6.00 3 Serat kasar (%) 2.82 3.50 4 Abu(%) 5.34 6.45 5 Kalsium (%) 0.89 0.9 6 Phospor (%) 0.70 0.70 7 Vitamin E (ppm) 50.0 50.0 8 Selenium (ppm) 0.21 0.35

s Hasil analisa Laboratorium Kimia Terpadu Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian yang digunakan adalah RAL faktorial in Time.

Apabila data yang dihasilkan herheda nyata maka dilanjutkan dengan Uji Duncan (Mattjik dan I Made, 2002). Data terhaik akan dibandingkan pada kontrol dengan Uji-T. Model matematikanya adalah:

YijkL= p

+

ai

+

pj

+ a h +

6ijk

+

mI+ykl+ a d + pmjl+ apmijl+ ~ i j k l Dimana :

Yijk~ = Nilai respon pada faktor A taraf ke-i, faktor B taraf ke-j, ulangan ke-k dan waktu pengamatan ke-1

p = Nilai tengah umum

csi = Pengaruh faktor A taraf ke-i pj = Pengaruh faktor B taraf ke-j

(45)

aPij = Pengaruh interaksi faktor A dengan faktor B 6ijk = Komponen acak perlakuan

o l = Pengaruh waktu ke-I

ykl = Komponen acak waktu pengamatan awil = Pengaruh interaksi waktu dengan faktor A pwjl = Pengaruh interaksi waktu dengan faktor B

apoijl= Pengaruh interaksi faktor A, faktor B dengan waktu ~ i j k i = Komponen acak dari interaksi waktu dengan perlakuan. Parameter pada penelitian tahap ini terdiri atas:

1. Fertilitas yaitu persentase telur yang fertil dari telur yang dieramkan.

2. Daya tetas yaitu persentase telur puyuh yang menetas dari jumlah telur yang fertil. Telur-telur yang tidak menetas akan dipecah dan selanjutnya diperiksa untuk memastikan penyebab tidak menetasnya.

3. Berat tetas. Semua anak yang menetas ditimbang sesaat setelah dikeluarkan dari mesin tetas.

4. Mortalitas anak dihitung berdasarkan persentase anak yang mati selama 2

minggu pemeliharaan. 5. Konsumsi ransum

6. Pertambahan bobot badan 7. Konversi