EKSTRAK BENALU TEH (Scurrula oortiana) SEBAGAI
IMUNOMODULATOR DAN ANTITUMOR INFEKSI Marek’s
Disease Virus (MDV) SEROTIPA 1 ONKOGENIK PADA AYAM
MUHAMAD SAMSI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa disertasi saya dengan judul : Ekstrak Benalu Teh (Scurrula oortiana) Sebagai Imunomodulator dan Antitumor pada Infeksi Marek’s disease virus (MDV) Sertipa 1 Onkogenik pada Ayam adalah benar-benar asli karya saya dengan arahan komisi pembimbing, dan bukan hasil jiplakan atau tiruan dari tulisan siapa pun serta belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun.
Bogor, Agustus 2007.
Muhamad Samsi NIM. B161030011
ABSTRACT
MUHAMAD SAMSI. The Tea Parasite (Scurrula oortiana) Extract as Immunomodulator and Antitumor on the Infection of Marek’s Disease Virus (MDV) Serotype 1 Oncogenic in Chicken. Under supervision of MARTHEN B.M. MALOLE, WASMEN MANALU, and EKOWATI HANDHARYANI.
Marek’s disease virus (MDV) is one of oncogenic herpesvirus which has a DNA as nucleic acid. It causes immunosupresion and cancer in chicken. This study was aimed to find out the mechanism of Marek’s disease in layer commercial chickens which administered orally with extract of tea parasite (Scurrula oortiana) in dose of10 mg/kg bw through drinking water, then the chickens were infected by intraperitoneal oncogenic MDV in dose 1,0 x103 TCID50. The study used 60 layer
commercial day old chicks (DOC) divided into four group of treatments. The treatments were group A (administered S. oortiana extract and without MDV infection), B (neither S. oortiana nor MDV infection), C(administered S. oortiana
extract and whith MDV infection), and D (none administered S. oortiana extract, but whith MDV infection). This study was conducted for 60 days.
The analysis showed that MDV oncogenic caused immunosupresion at day post infection (p.i) and recovery to be normal based on relative weight of bursa of Fabricius and thymus, and also diameter of the bursa of Fabricius follicle at 40 of post infection. Moreover, the MDV caused cancer at day 20 of post infection. and increased pathogensity based on the amount of the proventriculus limphocyte, and pathogenesis of liver cancers at day 40 of post infection. The extract of S. oortiana
had a capability as an immunomodulator as indicated by the increase of relative weight of bursa of Fabricius and thymus at day 20 of post infection. and the increase of diameter of bursa of Fabricius follicle at day 40 of post infection.
. Its effect on nonspesific immunity was indicated with the increase of inducible nitric oxyde shynthase (iNOS) enzyme at 20 of day p.i. Its effect on the humoral immunity was indicated with the increase of antibody titre against MDV at day 20 of post infection. The special property of S. oortiana extract as antivirus was indicated by the inhibition the MDV development on the bursa of Fabricius at day 20 of post infection. The extract also decrease the amount of lymphocyte of submucous proventriculus and liver pathogenesis at day 40 of post infection.
Keywords : Marek's disease virus, Scurrula oortiana, inducible nitric oxyde shynthase, and limphocyte
RINGKASAN
MUHAMAD SAMSI. Ekstrak Benalu Teh (Scurrula oortiana) Sebagai Imunomodulator dan Antitumor pada Infeksi Marek’s disease virus(MDV)Onkogenik Serotipe 1 pada Ayam. Dibimbing oleh MARTHEN B.M. MALOLE, WASMEN MANALU, dan EKOWATI HANDHARYANI.
Ayam dalam kondisi normal memproduksi radikal bebas (prooksidan) sebagai proses fisiologis yang seimbang dengan antioksidan endogen yang tersedia. Infeksi Marek’s disease virus(MDV) onkogenik pada ayam diawali sitolisis pada limfosit B dan limfosit T, ayam memberikan responss imun yang didahului oleh responss imun nonspesifik, yaitu fagositosis oleh mekrofag dan neutrofil yang menghasilkan bahan penghancur mikroorganisme patogen berupa peningkatan produksi radikal bebas yang memiliki efek samping, yaitu kerusakan molekul-molekul pada sel sehingga menimbulkan sitolisis termasuk pada limfosit B dan limfosit T. Radikal bebas merupakan bahan karsinogen yang menimbulkan mutasi gen sehingga dapat menginduksi terjadinya kanker. Virus penyebab tumor disebut virus onkogen dan gen yang ada pada virus disebut viral oncogen (V-onc) yang homolog dengan sekuen DNA pada gen seluler inang, yaitu protooncogen (C-onc) yang dapat berinteraksi dengan gen virus. Terjadinya transformasi pada gen seluler inang oleh gen virus bergantung pada resistensi seluler inang, virulensi virus penyebab, dan kehadiran substansi kimia penyebab tumor, yaitu bahan karsinogen yang menginduksi terjadinya mutasi.
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh ekstrak benalu teh Scurrula oortiana terhadap fenomena imunologis dan risiko kanker pada ayam yang diinfeksi virusherpes MDV onkogenik, sedangkan secara khusus tujuan penelitian ini adalah: pembuktian secara ilmiah khasiat eksstrak S. oortiana sebagai imunomodulator dan mengurangi risiko kanker, menggunakan parameter imunologi. Menjadikan benalu teh S. oortiana sebagai obat herbal berstandar.
Tahap pertama uji penentuan dosis infeksi MDV onkogenik, digunakan 20 ekor ayam dibagi ke dalam lima kelompok perlakuan masing-masing empat ekor yaitu : A. kontrol tanpa infeksi, B. diinfeksi intraperitoneal dengan dosis 0,125 x 1000 EID50, C. 0,250 x 1000 EID50, D 0,500 x 1000 EID50, dan E 1 x 1000 EID50.
Sedangkan tahap kedua digunakan 60 ekor ayam dibagi ke dalam empat kelompok perlakuan yaitu : perlakuan A. diberi ekstrak S. oortiana dengan, tanpa infeksi MDV, B tanpa pemberian ekstrak S. oortiana dan tanpa infeksi MDV, C diberi ekstrak S. oortiana dan diinfeksi MDV, dan D tanpa diberi ekstrak S.oortiana, diinfeksi MDV. Ekstrak benalu teh diberikan secara oral (dicekok) sejak ayam berumur 15 hari sampai akhir percobaan, dengan dosis 10 mg/kg bobot badan yang dilarutkan dalam air minum. Ayam diinfeksi dengan virus Marek pada umur 20 hari secara intraperitoneal dengan dosis 1.000 EID50. Parameter yang diamati : Perhitungan
antibodi untuk uji imunitas terhadap penyakit Marek dengan teknik enzyme-linked immuno sorbent assay (ELISA) pada 10, 20, dan 30 hari pacainfeksi (p.i). Perhitungan leukosit dan persentase limfosit pada 20 dan 40 hari p.i. Penimbangan dan perhitungan ratio bobot reltif limpa, bursa Fabricius dan timus pada hari 20 dan 40 p.i. Perubahan histopatologi pada bursa Fabricius, hati, dan proventriculus pada 20 dan 40 hari p.i. Uji imunohistokimia terhadap iNOS pada organ hati dan uji imunohistokimia terhadap MDV pada organ bursa Fabricius pada 20 hari p.i.
Ekstrak benalu teh (S. oortiana) berkhasiat sebagai imunomodulator ditandai dengan paningkatan rataan bobot relatif bursa Fabricius, bobot relatif timus, dan diameter folikel bursa Fabricius. Hasil tersebut tercermin dari meningkatnya rataan bobot realatif bursa Fabricius pada kelompok ayam yang diberi ekstrak S. oortiana
dibanding kelompok yang diberi ekstrak dikombinasi dengan infeksi MDV maupun keleompok ayam yang hanya diinfeksi MDV 20 hari p.i. Bobot relalatif timus pada kelompok ayam yang diberi ektrak S. oortiana dan diinfeksi MDV tidak mengalami penurunan pada 20 hari pascainfeksi, hal ini menunjukkan bahwa ekstrak S. oortiana mampu menghambat imunosupresi akibat infeksi MDV. Pada pengamatan ini terjadi peningkatan rataan diameter folikel bursa Fabricius 40 hari pascainfeksi pada kelompok ayam perlakuan kombinasi ekstrak S. oortiana dibanding dengan semua kelompok perlakuan.
Keberadaan iNOS berdasarkan reaksi positif dengan pewarnaan imunohistokimia pada jaringan hati diduga terkait dengan aktivitas sel-sel dalam hati yang diekspresikan oleh sel-sel Kupffer maupun sel endotel. Kelompok ayam yang diberi ekstrak S. oortiana tanpa infeksi MDV (A) mengalami peningkatan pembentukan iNOS yang lebih banyak jika dibandingkan dengan kelompok ayam tanpa diberi ekstrak S. oortiana tanpa infeksi MDV (B). Infeksi MDV mampu meningkatkan jumlah sel yang menghasilkan iNOS baik pada kelompok yang diberi ekstrak maupun tanpa diberi ekstrak S. oortiana dibanding dengan kelompok ayam tanpa infeksi. Hal ini menunjukkan bahwa infeksi MDV mampu meningkatkan produksi iNOS sebagai bagian dari responss imun nonspesifik.
Meningkatnya titer antibodi terhadap MDV pada 20 hari kelompok perlakuan pemberian benalu teh dan infeksi MDV (C) lebih tinggi daripada kelompok tanpa pemberian benalu teh dan tanpa infeksi MDV (B). Hal ini disebabkan adanya kombinasi pengaruh imunomodulasi ekstrak S. oortiana dengan faktor imunostimulasi sebagai respons imun akibat tindakan uji tantang. Pemeriksaan imunohistokimia keberadaan MDV pada bursa Fabricius menunjukkan terjadi penurunan pada kelompok ayam yang diinfeksi dengan MDV dan diberi ekstrak S. oortiana.
Pemberian ekstrak S. oortiana pada ayam yang diuji tantang dengan MDV onkogenik mampu menurunkan risiko kanker yang ditandai persentase limfosit pada leukosit 20 hari p.i dan menurunnya jumlah limfosit submukosa proventrikulus 40 hari p.i pada kelompok ayam yang diberi benalu teh dan diinfeksi. Perubahan histopatologi pada 40 hari p.i yang terjadi akibat infeksi MDV adalah infiltrasi sel-sel limfoid dan makrofag pada organ hati. Kelompok ayam yang diberi ekstrak benalu teh dan diinfeksi MDV ternyata mampu menekan pertumbuhan sel-sel limfoid atau sel tumor, yang ditunjukkan dengan jumlah sel limfoid yang lebih sedikit dibandingkan dengan hati pada kelompok ayam tanpa diberi ekstrak benalu teh dan diinfeksi MDV.
Kata kunci : Marek's disease virus, Scurrula oortiana, inducible nitric oxyde synthase, dan limfosit.
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam
bentuk apa pun, baik cetak, fotocopi, mikrofilm, dan sebagainya
EKSTRAK BENALU TEH (Scurrula oortiana) SEBAGAI
IMUNOMODULATOR DAN ANTITUMOR INFEKSI Marek’s
disease virus (MDV) SEOTIPE 1 ONKOGENIK PADA AYAM
MUHAMAD SAMSI
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
Penguji Luar Komisi
Pada Ujian Tertutup : Drh. Tutik Wresdiyati, Ph.D
Pada Ujian Terbuka : Dr. drh. Retno D. Soejoedono, MS Dr. Ir. Mas Yedi Sumaryadi, MS.
Judul Disertasi
Nama NIM
: Ekstrak Benalu Teh (Scurrula oortiana) Sebagai Imunomodulator dan Antitumor pada Infeksi Marek’s Disease virus (MDV) Onkogenik Serotipe 1 pada Ayam : Muhamad Samsi : B161030011 Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Drh. Marthen B.M. Malole Ketua
Prof. Ir. Wasmen Manalu. Ph.D. Drh. Ekowati Handharyani MS. Ph.D. Anggota Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Sains Veteriner Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. drh. B. Ponco Priyosoeryanto MS. Prof. Dr.Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT., atas segala karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian sampai dengan penyusunan disertasi, dengan judul “Ekstrak Benalu Teh (Scurrula oortiana) Sebagai Imunomodulator dan Antitumor pada Infeksi Marek’s disease virus Onkogenik pada Ayam”
Ucapan terima kasih yang tulus dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada yang terhormat Dr.Drh. Marthen B.M. Malole, sebagai ketua komisi pembimbing, Prof.Ir. Wasmen Manalu, Ph.D. dan Drh. Ekowati Handaryani, MSi. Ph.D. masing-masing sebagai anggota komisi pembimbing yang telah menyediakan waktu, dan dengan penuh kesabaran serta keikhlasan dalam proses pembimbingan selama penulis menempuh pendidikan S3.
Ucapan terima kasih penulis juga disampaikan kepada Dekan Fakultas Peternakan Universitas Jenderal Soedirman, Rektor Universitas Jenderal Soedirman, dan pengelola beasiswa Program Pascasarjana (BPPS) Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional yang telah memberikan kesempatan belajar dan bantuan biaya pendidikan dan penelitian kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Direktur PPSDM-IPB dan Yayayasan Dana Sejahtera Mandiri Jakarta yang telah mamberikan bantuan biaya penulisan disertasi kepada penulis. Ucapan terimakasih kepada Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor beserta staf dan pegawai dan Ketua Program Studi Sains Veteriner (SVT) beserta staf dan pegawai atas kelancaran proses penyelenggaraan pendidikan, serta kepada semua pihak yang telah terlibat dalam membantu penyelesaian studi.
Penghargaan penulis disampaikan kepada Dr Retno Murwani, Dr. Drh. Marthen B.M. Malole, Dr. Drh. Sri Murtini, MSi, Dr. Drh. Fajar Satrija, MSc. atas bantuan materi penelitian awal, pak Nur, drh Farida, drh. Bongot, drh. Tanti, Kristina, Teti, pak Kasnadi, pak Endang, Anin, dan Elia atas bantuan dan kerjasamanya selama kerja dilaboratorium. Disampaing itu penulis juga menyampaikan penghargaan dan terimakasih kepada sataf dan pegawai di Laboratorium Terpadu, Laboratorium Virologi, Laboratorium Patologi, dan Laboratorium Fisiologi Fakultas Kedoteran Hewan IPB.
Rasa haru dan terima kasih yang tulus disampaikan kepada seluruh keluarga atas bantuan dan dukungan moril maupun materil kepada penulis, serta kepada istri tercinta Siti Elistjanti, S.Sos., ananda tersayang Dhaifina Asmarani (Fina), atas segala do’a, pengertian, kesabaran, dorongan semangat dan kasih sayang yang diberikan selama mendampingi penulis dalam menyelesaikan pendidikan S3.
Akhirnya, semoga karya disertasi ini dapat bermanfaat di masyarakat dan pengembangan ilmu pengetahuan, dan dapat dijadikan sebagai bahan acuan khususnya dalam bidang kesehatan dan peternakan.
.
Bogor, Agustus 2007.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banjarnegara pada tanggal 7 Oktober 1957, sebagai anak ke lima dari tujuh bersaudara dari pasangan Bapak Munidi Djogosukarto (Alm.) dan Ibu Hj. Salbingah. Pada tahun 1987 menikah dengan Siti Elistiyanti S.Sos, dan dikaruniai seorang anak, yakni Dhaifina Asmarani (Fina).
Pendidikan sarjana telah ditempuh di Fakultas Kedokteran Hewan, Universitas Gadjahmada Yogyakarta, lulus sarjana Kedokteran Hewan tahun 1982, lulus dokter hewan pada tahun 1983. Penulis menamatkan Magister Sains di Program Studi Sains Veteriner Program Pascasarjana Universitas Gadjahmada Yogyakarta tahun 1999. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada Program Studi Sains Veteriner Sekolah Pascasarjana IPB pada tahun 2003. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari BPPS DIKTI Departemen Pendidikan Nasional.
Pada tahun 1985 sampai dengan tahun 1987 penulis berkesempatan bekerja di PT.Bamaindo Feeds Stuft Surabaya. Sejak tahun 1987 sampai dengan sekarang penulis adalah sebagai staf pengajar di Fakultas Peternakan Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto dengan bidang kajian yang diminati Ilmu Kesehatan Ternak.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL . . . .. . . DAFTAR GAMBAR . . . . .. . . DAFTAR LAMPIRAN . . . .. . . PENDAHULUAN . . . Latar Belakang . . . . Kerangka Pemikiran ……….. Tujuan Penelitian . . . .. . . . . . Manfaat Penelitian . . . TINJAUAN PUSTAKA . . . Imunitas Tubuh . . . Kanker . . . . . . Penyakit Marek . . . . . . Radikal Bebas . . . Antioksidan . . . . . Benalu Teh sebagai Penurun Risiko Kanker . . . BAHAN DAN METODE. . . . . .. . .
Tempat dan Waktu Penelitian . . . Bahan dan Alat . . . . . . . . . Desain Penelitian . . . . . . Metode Penelitian . . . HASIL DAN PEMBAHASAN . . . Penentuan Uji Dosis Infeksi MDV . . . ……….. Bobot Relatif Organ Bursa Fabricius, Timus, dan Limpa . . .
Ukuran Diameter Folikel Bursa Fabricius . . . Pemeriksaan Imunohistokimia Enzim Indusible Nitric Oxyd
Synthase (iNOS) . . . . ………
Uji Tingkat Imunitas pada MDV dengan Metode ELISA . . . Pengaruh Ekstrak S. oortiana pada Total Leukosit dan
Persentase Limfosit . . . . . . Pengaruh Ekstrak S. oortiana pada Keberadan MDV pada
Bursa Fabricius . . . Limfosit pada proventrikulus ……… Pengaruh Ekstrak S. oortiana pada Patogenesis Marek pada Hati ..
xii xiii xvi 1 1 4 6 6 7 7 9 12 17 20 25 28 28 28 39 30 37 37 39 42 44 46 49 51 52 54 PEMBAHASAN UMUM ………. SIMPULAN . . . .. . . …... DAFTAR PUSTAKA .. . . . . . .. . . LAMPIRAN . . . . . . .. . . 56 63 64 72
xii DAFTAR TABEL Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Rataan bobot relatif bursa Fabricius, timus, dan limpa
20 hari p.i. . . . . . Rataan bobot relatif bursa Fabricius, timus, dan limpa
40 hari p.i. . . Rataan diameter folikel bursa Fabricius (µm) ayam 20 dan 40 Hari pascainfeksi (p.i.) . . . Rataan jumlah reaksi positif iNOS pada hati ayam 20 hari Pascainfeksi (p.i.) . . . .. . . . . . Rataan nilai absorbansi uji ELISA berdasarkan perbedaan Perlakuan . . . Rataan nilai absorbansi berdasarkan waktu pascainfeksi (p.i.) MDV . . . Rataan jumlah leukosit per mililiter dan persentase limfosit(%) Pada ayam 20 hari pascainfeksi . . . .. . . .. Rataan jumlah leukosit per mililiter dan proporsi limfosit (%) Pada ayam 40 pascainfeksi (p.i) . . . . . . Rataan jumlah limfosit submukosa proventriculus 20 hari dan 40 hari pascainfeksi (p.i) . . . . . .
40 42 43 46 47 49 50 50 53
xiii DAFTAR GAMBAR Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Hubungan keterkaitan MDV, ayam sebagai inang, dan
eksktrak benalu teh sebagai antioksidan eksogen . . . …. Mekanisme secara umum sistem imun . . . . . . . …. Kemungkinan skenario pada ketidakseimbangan ROS. . . ….. Senyawa flavonoid . . . . . . …… Senyawa fenol . . . .. . .. . . …. Diagram alir penelitian . . . . .. . .. . . ………. Fotomikkrograf hati ayam yang diinfeksi MDV dosis 0,125 x 103EID50 pewarnaan Hematoksilin-Eosin (HE)……….
Fotomikkrograf hati ayam yang diinfeksi MDV dosis 1 x 103EID50 pewarnaan Hematoksilin-Eosin (HE). ……… Fotomikrograf hati ayam yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap iNOS metode sab dan counterstain hematoksilin ……… Grafik nilai absorbansi titer antibodi MDV uji ELISA
10, 20, dan 30 hari pascainfeksi . . . ……. Fotomikrograf bursa Fabricius ayam yang diwarnai secara imunohistokimia terhadap MDV, metode SAB dan counterstain Hematoksilin……… Fotomikrograf hati ayam dengan pewarnaan hematoksilin-Eosin (HE)……….. 5 8 18 21 22 31 38 38 45 48 52 55
xiv DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Analisis ragam bobot realif bursa Fabricius, timus, dan limpa 20 hari p.i ………. Analisis ragam bobot realif bursa Fabricius, timus, dan limpa 40 hari p.i ... ………. Analisis ragam diameter folikel bursa Fabricius 20 hari p.i …. Analisis ragam diameter folikel bursa Fabricius 40 hari p.i …. Analisis ragam reaksi positif iNOS 20 hari p.i ……… Analisis ragam titer antibodi terhadap MDV……… Analisis ragam sel darah putih dan presentase limfosit pada 20 p.i……….. Analisis ragam sel darah putih dan presentase limfosit pada 40 ……….. Analisis ragam jumlah limfosit submukosa proventrikulus pada 20 p.i. ………. Analisis ragam jumlah limfosit submukosa proventrikulus pada 40 p.i ... 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
