TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK CATOOTJIE L. NALLE, PhD PROGRAM STUDI: TEKNOLOGI PAKAN TERNAK JURUSAN: PETERNAKAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI KUPANG 1
11/8/2016
TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM (TIU) TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK SETELAH MENGIKUTI MATA KULIAH INI SELAMA SATU SEMESTER, MAHASISWA AKAN DAPAT MENJELASKAN TENTANG JENIS- JENIS RACUN PADA PAKAN TERNAK, DAMPAK YANG DITIMBULKAN DAN METODE UNTUK MENGURANGI ATAU MENHILANGKAN RACUN- RACUN TERSEBUT. 2
11/8/2016
OUTLINE MK TOKSIKOLOGI MATA KULIAH TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK TERDIRI DARI 9 POKOK BAHASAN YAKNI: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)
PENGANTAR TENTANG TOKSIKOLOGI, MIKOTOKSIN, SENYAWA BERACUN KARBOHIDRAT, SENYAWA BERACUN ALKALOID, SENYAWA BERACUN PROTEIN SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA, SENYAWA BERACUN DARI LOGAM-LOGAM BERAT, SENYAWA RACUN BAHAN KIMIA PERTANIAN (PESTISIDA), DAN 9) SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA.
11/8/2016 3
PB I. PENGANTAR TENTANG TOKSIKOLOGI A. TERMINOLOGI DALAM TOKSIKOLOGI • Toksikan (toxicant) : material atau komponen organik atau anorganik yang dapat menyebabkan gejala2x keracunan. • Toksin (toxin) : racun yang dihasilkan secara biologi (misalnya racun ular racun tanaman dsb)
• Keracunan (toxicity): jumlah toksikan yang dapat menyebabkan gejala2x klinis dari keracunan Toksikologi (toxicology) dapat didefinisikan sebagai pengetahuan yang berhubungan dengan racun2x (poisons).
cabang ilmu
Racun adalah substansi yang dapat menyebabkan pengaruh yang berbahaya apabila tertelan, baik itu dengan sengaja maupun tidak sengaja oleh suatu makhluk hidup. Toksikologi juga meliputi suatu studi dari pengaruh2x berbahaya yang ditimbulkan oleh fenomena fisik, seperti radiasi dari berbagai hal dan keributan.
Toksikosis akut: gejala klinis yang terlihat dalam 24 jam. Toksikosis kronis: gejala2x klinis dan pengaruh racun yang terlihat lebih dari 3 bulan kemudian
MEKANISME KERJA RACUN DI DALAM TUBUH
Metabolisme dari material racun (toxic materials) FASE 1. : pembentukan group polar groups (oxidasi, reduksi, hydrolysis) FASE 2. : konyugasi biosintetik, glucoronoids, acetylation,
pembentukan kompleks glutathione, pembentukan kompleks Gly FASE 3. : ekskresi melalui sirkulasi darah dan ginjal menuju urine, ekskresi melalui jus empedu menuju saluran pencernaan dan ke feses.
KELOMPOK2X SENYAWA ATAU MATERIAL BERACUN (TOXICANT)
1. TOKSIN: racun tanaman (kelompok antinutrisi seperti alkaloid, fenol, glikosida, dsb), racun mikroba, mikotoksin, racun ternak (bisa ular dll), racun alga. 2. LOGAM2X (METAL): mercury, cadmium, chromium, arsenic. 3. BAHAN KIMIA PERTANIAN (PESTISIDA): insektisida, fungisida, herbisida, fumigan 4. FOOD ADDITIVE DAN KONTAMINAN
RACUN TANAMAN (FAKTOR ANTI NUTRISI) DEFINISI FAKTOR ANTI-NUTRISI : FAKTOR-FAKTOR DALAM BAHAN PAKAN YANG MEMPENGARUHI DAYA CERNA DAN PENGGUNAAN NUTRIENT, MISALNYA ANTI-TRIPSIN, TANNIN, FITAT DSB (Saini, 1990).
Berbagai macam antinutrisi atau senyawa toksik terdapat pada berbagai biji cereal, biji legume dan tanaman lainnya. Sebagian besar zat kimia ini mengandung unsur normal dengan komposisi kimia bervariasi (seperti protein, asam lemak, glycoside, alkaloid) yang bisa didistribusikan seluruhnya atau sebagian ke tanaman.
Enneking dan Wing (2000) melaporkan bahwa, berdasarkan properti fisik dan kimianya, terdapat antinutrisi dikelompokkan atas 10 jenis, yakni 1. non-protein amino acids, 2. quinolizidine alkaloids, 3. cyanogenic glycosides, 4. isoflavones, 5. tannins, 6. oligosaccharides, 7. saponins, 8. phytate, 9. lectins and 10. protease inhibitors.
SENYAWA2X BERACUN DALAM BAHAN PAKAN 1. SENYAWA BERACUN ALKALOID: • Piperidin alkaloid • Indol alkalaoid • Indolizidin alkaloid • Pirrolizidine alkaloid • Triptamin alkaloid • Piridin alkaloid • Tropan alkaloid • Quinolizidin alkaloid • Polisiklik diterpen • Steroid alkaloid
11/8/2016 11
2. SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA: • Glukosida sianogenik • Solanin • Fitoestrogen • Vicin • Glucosinolat • Kalsinogenik glikosida • Karboksiatraktilosida • Kardia glikosida • Koumarin glikosida • Saponin • Azoksiglikosida • Jojoba glikosida • Ranunculin
11/8/2016 12
3. SENYAWA BERACUN PROTEIN DAN ASAM AMINO: • Anti trypsin • Papain • Lectin • Mimosin • Latirogen • Inhibitor polipeptida • Protein penghasil kembung • Tiaminase • Risin • Amilase
inhibitor • Hypoglisin • Amino biogenik 11/8/2016
13
4. SENYAWA BERACUN KARBOHIDRAT, LEMAK, PENGIKAT LOGAM DAN ANORGANIK: •
Soklopropinoid • Lignin • Korinetoksin • Fitat • Oksalat • Nitrat dan nitrit • Selenium • Gossipol • Tannin • Hiperisin • Resorsinol • Keracunan Black Walnut (Juglon) • Racun pohon oak •
Polisakarida bukan pati (NSP) 11/8/2016
14
5. MIKOTOKSIN: • Aspergillosis • Fusarium • Trikotecena • Aflatoksin MIKOTOKSIN
TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS: Setelah menyelesaikan kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan tentang jenis-jenis mikotoksin, efek yang ditimbulkan dan metode untuk mencegah tumbuhnya mikotoksin.
a. Apa itu mikotoksin? b. Aflatoxin c. Ochratoxin d. Trichotechenes e. Fumonisin f. Fusarochromanone g. Metode untuk mencegah tumbuhnya jamur 11/8/2016 17
Mikotoksin adalah metabolit sekunder yang diproduksi oleh jamur yang tumbuh pada kondisi tertentu. Sebagian besar mikotoksin menyebabkan masalah kesehatan bagi ternak melalui masuknya jamur ke dalam makanan, melalui air minum ataupun udara.
Ada empat cara infeksi jamur yang mempengaruhi ayam atau hewan lainnya, yaitu : 1. Jamur menginfeksi bahan makanan di lapangan sebelum panen. 2. Jamur menginfeksi bahan makanan selama penyimpanan setelah panen 3. Jamur menginfeksi campuran bahan makanan (ransum) di dalam tempat penampungan pakan dan peralatan pakan. 4. Jamur menginfeksi di saluran
pencernaan atau saluran pernapasan. 11/8/2016
18
Jamur yang menginfeksi ternak dan mempengaruhi kesehatan melalui beberapa bentuk hubungan, yaitu : 1. 2. 3. 4.
produksi metabolit sekunder modifikasi komposisi nutrient bahan makanan modifikasi penggunaan nutrien oleh hewan menghasilkan penyakit pathologi (mycosis).
Beberapa jamur yang menginfeksi di ladang (sebelum panen), yaitu Diplodia, Gibberela, Fusarium, Cladosporium, Nigospora dan Cephalosporium. Jamur yang sangat berbahaya menginfeksi bahan makanan selama penyimpanan adalah Aspergillus flavus, sedangkan jamur yang menginfeksi saluran pencernaan adalah Candida albicons.
19
Gejala mikotoksikosis pada ternak unggas antara lain: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Menurunkan konsumsi ransum Pertumbuhan yang terhambat Mengurangi produksi telur
Menurunkan efisiensi konversi pakan Resiko terkena penyakit semakin tinggi Meningkan angka mortalitas Kualitas kerabang telur menjadi rendah Menurunkan fertilitas Masalah pada kaki 1. Aflatoksin Aflatoxins merupakan metabolit sekunder yang diproduksi oleh beberapa jenis jamur dari genus Aspergillus (Aspergillus flavus and A. Parasiticus).
Aspergillus flavus menghasilkan racun AFLATOKSIN B1 DAN B2. Aspergillus parasiticus
menghasilkan racun AFLATOKSIN B1, B2, G1 dan G2. Aflatoxin B1 diketahui secara umum sebagai senyawa yang sangat meracuni hati pada ternak unggas. Pada ternak ayam, distribusi aflatoxin pada jaringan menyebar dan hasil penelitian menunjukkan bahwa ovarium dan telur2xyang ditetaskan akan menghasilkan keturunan yang fertilitasnya hilang, atau embrionya mati atau menghasilkan anak2x ayam yang lemah (Bintvihok et al. 2002; Qureshi et al. 1998).
Jamur2x Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus dapat dikenal oleh warnanya yakni kuning kehijauan atau abu2x kehijauan pada jagung baik itu pada jagung yang masih berada di lahan ataupun pada ruang penyimpnanan (Lihat Gambar 1 dan 2).
Gambar 1. Gambar 2.
Temperatur optimum bagi produksi aflatoxin dalam ruang penyimpanan adalah antara 25° C dan 32° C (77° F and 90° F). Kernel dengan kandaungan kadar air kurang dari 15 percent kurang beresiko terhadap pertumbunan jamur. mold growth and aflatoxin
produc-Gejala klinis dari keracunan aflatoksin biasanya bervariasi untuk setiap jenis ternak dan dosis keracunan: 1. Ayam broiler: dosis aflatoksin 5000 s.d 10.000 ppb dalam pakan akan menyebabkan pembengkakan dan nekrosis pada hati serta bisa menimbulkan kematian. 2. Ayam broiler: dosis aflatoksin 2500 ppb dalam pakan akan menyebabkan pembengkakan hati dan penurunan efisiensi pakan. 3. Ayam broiler: dosis aflatoksin 1000 s.d. 2500 ppb dalam pakan akan menyebabkan menurunnya daya cerna lemak, banyaknya lemak pada ekskreta, penurunan bobot badan dan efisiensi pakan.
4. Ayam broiler: dosis aflatoksin 600 ppb dalam pakan akan menyebabkan mudah terinfeksi penyakit dan bruising. 5. Ayam broiler: dosis aflatoksin >250 ppb dalam pakan akan menyebabkan
menurunnya fungsi sistem ketahanan tubuh. 6. Babi: dosis aflatoksin 10.000 s.d. 20.000 ppb dalam pakan akan menyebabkan kematian, hemoragi, kerusakan hati akut.
7. Babi: dosis aflatoksin 2.000 s.d. 4.000 ppb dalam pakan bisa menyebabkan kematian, kerusakan hati, pusing dan pertumbuhan yang sangat lambat. 8. Babi: dosis aflatoksin 800 s.d. 2.000 ppb dalam pakan akan menyebabkan sub akut bahkan kematian, fibrosis hati dan hemoragi,
pertumbuhan yang lambat dan nafsu makan berkurang. 9. Babi: dosis aflatoksin 200 s.d. 500 ppb dalam pakan akan menyebabkan menurunnya efisiensi pakan dan pertumbuhan, respon terhadap vaksin rendah, daya tahan tubuh menurun. 11/8/2016
24
2. Ochratoxin Ochratoxin merupakan metabolit sekunder yang diproduksi oleh beberapa jenis jamur dari genus Aspergillus (Aspergillus ochraceus) dan Penicilium (penicilium
viridicatum). Aspergillus ochraceus dan Penicilium viridicatum
menghasilkan
OCHRATOXIN A, B DAN C.
Secara umum dampak negatif dari racun ochratoxin terhadap ternak adalah menurunkan bobot badan ternak, perubahan pada sel2x epithel usus.
racun
3. Fumonisin Genus Fusarium Spesies dari kapang Fusarium sering dijumpai sebagai kontaminan pada jagung, kedelai, sorgum dan berbagai produk yang dibuat dari biji-bijian tersebut. Spesies Fusarium yang berhubungan dengan kontaminasi biji-bijian adalah F. graminearum, F. moniliforme (= F. verticillioides), F. culmorum, F. sprotrichiodes dan F. poae. Spesies ini menghasilkan berbagai jenis mikotoksin yaitu trichothecenes, zearalenone (ZEN) dan fumonisin. Fumonisin dihasilkan oleh F. moniliforme atau F. verticillioides. Kapang menginfeksi akar, daun, batang dan biji jagung. Fumonisin dibedakan menjadi fumonisin B1, B2 dan B3.
4. Trichotechenes Trichothecenes dibagi menjadi dua yaitu tipe A dan Tipe B. Tipe A terdiri dari T-2 toxin, HT-2 toxin, neosolaniol dan diacetoxyscirpenol (DAS). Tipe B terdiri dari deoxynivalenol (DON =vomitoxin), nivalenol dan fusarenon-X.
5. Zearalenone
Zearalenone diproduksi oleh F. graminearum (Gibberell zeae) sebelum jagung atau gandum dipanen. Mikotoksin ZEN dan DON sering dihasilkan secara bersamaan. ZEN berhenti diproduksi jika kadar air jagung diturunkan hingga di bawah 15%. DON sering dikenal dengan vomitoxin dihasilkan oleh F. graminearum. Suhu optimum produksi DON berkisar antara 21-29oC dengan kadar air di atas 20%.
Tabel 2. Faktor internal dan eksternal untuk tumbuhnya jamur Sumber : Leeson dan Summers (2001)
Faktor Internal Faktor Eksternal Komposisi pakan (lemak, trace RH > 70 % baik untuk jamur
metal,dll pH. pH turun, pertumbuhan turun Suhu optimal utk tumbuh jamur dan produksi mycotoxin bervariasi. Aspergillus dan Penicillium lebih baik tumbuh pada suhu lebih tinggi daripada Fusarium Kadar air :KA > 13 % utk Aspergillus O2/CO2 : untuk organisme aerobic dan Penicillium KA . 20 % utk Fusarium
29
Beberapa bahan makanan yang ditumbuhi jamur dan ditemukan mycotoksik yaitu jagung, sorgum, barley, gandum, padi dan biji kapuk. Untuk mengatasi tumbuhnya jamur pada bahan makanan dapat dilakukan berberapa cara dengan melihat factor intrinsic dan extrinsic dari tumbuhnya jamur, yaitu 1) mengurangi kadar air bahan makanan minimal <13 %, 2) menambahkan feed additive anti jamur yang umumnya berupa asam organic (seperti asam propionate), 3) menyimpan bahan makanan pada kondisi kering, dengan suhu tertentu, atau dengan penyimpanan anaerobic, dan 4) bahan makanan bentuk butiran masih dalam keadaan utuh.
11/8/2016 30
Sensitivitas hewan dipengaruhi oleh level afaltoksin. Level terendah 20 ppb untuk ikan air tawar (trout). Pada ayam dengan level lebih 1200 ppb bisa menimbulkan pengaruh toksik. Secara umum level 2000 ppb adalah level minimum yang bisa mempengaruhi pertumbuhan.
Penghambat jamur (mould inhibitor): asam organik (organic acid) Kontrol mikotoksin Inaktivator mikotoksin (mycotoxin inavtivator): Toxfin® Fungsi dari inaktivator mikotoksin adalah menurunkan penyerapan mikotoksin pada saluran pencernaan. Produk ini menghancurkan mikotoksin menjadi metabolit2x yang kurang berbahaya.
Untuk mencegah mikotoksikosis sebaiknya gunakan mycotoxin binder yang berfungsi
menanggulangi efek negatif mikotoksin dalam jagung. Dalam memilih mycotoxin binder, sebaiknya tidak semata melihat harga produk, tetapi perhatikan hal-hal berikut ini : 1. Produk tersebut harus mampu mengikat berbagai jenis mikotoksin sekaligus, tidak hanya salah satu mycotoxin tertentu. 2. Harus mempunyai daya ikat yang stabil sehingga ikatannya tidak mudah lepas dan 3. Tidak
mengikat nutrisi lainnya terutama vitamin dan mineral, karena mikotoksin binder dari golongan clay bisa mengikat nutrisi tersebut.
Alltech memiliki produk yang mampu mengikat beragam jenis mycotoxin sekaligus tanpa efek
samping mengikat nutrisi lain. Kemampuannya mengikat sangat efektif baik dari segi waktu maupun kuantitas mycotoxin. Produk tersebut adalah Mycosorb®, yang terbuat dari bagian sel yeast yang telah terbukti hasilnya dan digunakan secara luas dalam industri pakan. Bapak bisa menambahkan Mycosorb® pada pakan ternak antara 500-1000 gr/ton tergantung pada tingkat kontaminasinya. 11/8/2016
