PENGARUH SUPLEMENTASI PIRIDOKSIN TERHADAP KADAR IMMUNOGLOBULIN Y (IgY)
TELUR AYAM
Oleh : Kaminar Tanjung
NIM 409210020 Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sain
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
Judul Skripsi
Nama
Nim
Program Studi
Jurusan
: Pengaruh Suplementasi Piridoksin Terhadap
Kadar Immunoglobulin Y (IgY) Telur Ayam
: Kaminar Tanjung
: 409210020
: Kimia
: Kimia
Menyetuj ui:
Dosen Pembimbing Skripsi
Drs. P. M. Silitonga, M.S NIP 9590907 198503 1 003
Mengetahui :
Jurusan Kimia Ketua,
Drs.Jam urn Purba, M.Si NIP.1964 207 199103 1 002
Pengaruh Suplementasi Piridoksin Terhadap Kadar Immunoglobulin Y (IgY) Telur Ayam
Kaminar Tanjung NIM. 409210020
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah ada pengaruh suplementasi piridoksin terhadap kadar immunoglobulin Y (IgY) telur ayam. Dalam penelitian digunakan 12 ekor ayam petelur jenis isa brown umur 4 bulan yang telah siap bertelur. Perlakuan yang dicobakan adalah pemberian suplementasi piridoksin dengan dosis yang bervariasi. Setelah 14 hari masa adaptasi dalam kandang (sejak minggu ketiga), ayam diberi perlakuan suplementasi piridoksin dengan dosis bervariasi yaitu untuk kelompok suplementasi 1 (S1), kelompok suplementasi 2 (S2) dan kelompok suplementasi 3 (S3) dengan dosis piridoksin berturut-turut 0,0 mg/kg ransum, 3,0 mg/kg ransum dan 6,0 mg/kg ransum. Satu minggu setelah pemberian perlakuan suplementasi (minggu keempat), semua ayam percobaan disuntik dengan antigen toksoid tetanus dosis 100 Lf yang diemulsikan dalam Freund’s adjuvant complete dan diberikan secara intramuscular. Pada minggu kelima dan keenam immunisasi ulang dilakukan dengan menggunakan freund’s adjuvant incomplete. Immunisasi ulang selanjutnya dilakukan setelah dua minggu kemudian (minggu kesembilan) dengan dosis 300 Lf yang diemulsikan dalam
Freund’s adjuvant incomplete. Sampel telur diambil setelah 4 minggu injeksi
antigen toksoid terakhir.. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada pengaruh suplementasi piridoksin terhadap kadar IgY telur ayam. Kadar IgY tertinggi diperoleh pada subjek yang diberi suplementasi piridoksin 6,0 mg/kg ransum. Rataan kadar IgY telur ayam untuk perlakuan suplementasi piridoksin 0,0 mg/kg ransum, 3,0 mg/kg ransum dan 6,0 mg/ kg ransum berturut- turut adalah 41,42; 46,90 dan 52,59 mg/butir telur.
DAFTAR ISI
Halaman
Lembaran Pengesahan i
Daftar Riwayat Hidup ii
Abstrak iii
Kata Pengantar iv
Daftar Isi vi
Daftar Gambar viii
Daftar Tabel ix
Daftar Lampiran x
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Latar belakang 1
1.2. Rumusan masalah 4
1.3. Tujuan penelitian 4
1.4. Manfaat penelitian 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1. Piridoksin (vitamin B6) 5
2.2. Sumber dan sifat – sifat vitamin B6 6 2.3. Metabolisme dan Fungsi Biokimia Vitamin B6 7 2.4. Kebutuhan Dan Defisiensi Piridoksin Pada Ayam 10 2.5. Sistem Imun dan Sintesis Imunoglobulin Y (IgY) 11
2.6. Ayam ras petelur 17
2.6.1. Telur ayam sebagai sumber antibodi 18 2.6.2. Kandungan Zat pada kuning telur 20
2.7. Hipotesis penelitian 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 22
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian 22
3.2. Bahan Penelitian 22
3.3. Metodologi Penelitian 22
3.3.1. Rancangan Percobaan 22
3.3.2. Prosedur Penelitian 23
3.3.2.1. Pemeliharaan dan Pemberian Perlakuan pada Ayam 24 3.3.2.2. Uji spesifitas IgY secara kualitatif dengan AGP 25 3.3.2.3. Purifikasi Imunoglobulin Y (IgY) dari Kuning Telur 25 3.3.2.4. Penentuan kadar IgY kuning telur dengan metode Bradford 26
3.4. Teknik analisa data 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 28
4.1. Hasil uji Agar Gel Presipitasi (AGP) 28
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 35
5.1. Kesimpulan 35
5.2. Saran 35
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.. Sifat – Sifat Kimia Vitamin B6 7 Tabel 2.2. Beberapa sifat dasar kelas immunoglobulin 12
Tabel 2.3. Komposisi zat gizi telur berbagai jenis unggas 18 Tabel 3.1. Rincian Perlakuan Suplementasi Piridoksin 23
Pada Ayam Percobaan
Tabel 3.2. Bahan pembuatan kurva standar penentuan 26 Kadar IgY
Tabel 4.1. Data hasil uji AGP kuning telur ayam 28 Tabel 4.2. Data absorbansi dan kadar IgY kuning telur 31
untuk setiap perlakuan suplementasi piridoksin
Tabel 4.3. Daftar analisis ragam kadar IgY telur ayam 31 yang diberi perlakuan suplementasi piridoksin
dengan dosis yang bervariasi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Struktur piridoksin, piridoksal, piridoksamin 5 Piridoksal posfat dan piridoksamin posfat
Gambar 2.2. Metabolisme vitamer – vitamer vitamin B6 pada 7 Pada sel hewan
Gambar 2.3. Proses pembentukan basa Schiff pada PLP 8 Gambar 2.4. Proses Metabolisme enzim piridoksal posfat 10
Gambar 2.5. Struktur IgY dan IgG 13
Gambar 2.6. Skema mekanisme pengaruh piridoksin terhadap 15 biosintesis DNA, RNA dan Imunoglobulin
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian 27
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Perhitungan jumlah piridoksin yang harus dicekokkan 40 Untuk ayam percobaan
Lampiran 2 Perhitungan Kadar IgY Berdasarkan Kurva Standar 41 Lampiran 3 Pengolahan Data Kadar IgY Kuning Telur dan 45
Uji Hipotesis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Upaya pencegahan dan pengobatan berbagai jenis penyakit yang ditimbulkan oleh mikroorganisme patogen seperti virus dan bakteri, sangat perlu mendapat perhatian dari seluruh lapisan masyarakat. Pencegahan dapat dilakukan melalui imunisasi aktif dan imunisasi pasif. Pencegahan dengan imunisasi aktif dilakukan dengan cara memasukkan atau menyuntikkan antigen tertentu kedalam tubuh sehingga tubuh akan meresponnya dengan membentuk antibodi spesifik, sedangkan imunisasi pasif dilakukan dengan cara mengkonsumsi bahan makanan yang telah mengandung antibodi spesifik terhadap antigen tertentu sehingga tubuh akan kebal terhadap serangan antigen tersebut. Immunoglobulin merupakan protein yang mempunyai aktifitas antibodi. Protein ini dihasilkan oleh sel – sel plasma sebagai akibat adanya interaksi antara limfosit B peka antigen dengan antigen spesifik. Berdasarkan berat molekul dan sifat- sifat kimianya maka dikenal lima kelas immunoglobulin yaitu IgG, IgM , IgA, IgD dan IgE di mana setiap kelas berbeda dalam hal susunan asam amino, berat molekul sekaligus berbeda juga dalam hal sifat – sifat biologiknya (Kresno,1984).
Ayam telah dikenal sebagai pabrik biologis penghasil antibodi yaitu immunoglobulin Y (IgY) dalam kuning telur (yolk) (L1,1998 ; Soejoedono, 2005 ; Suartha, 2006). Apabila ayam diimunisasi dengan antigen tertentu, maka biosintesis antibodi akan berlangsung dalam sistem imun ayam dan selanjutnya ditransfer ke embrio melalui telur sehingga antibodi dapat ditemukan dalam telur ayam. Selanjutnya jika kuning telur tersebut dikonsumsi, maka yang bersangkutan memperoleh imunisasi pasif dan akan kebal terhadap serangan antigen spesifik tersebut.
Berbagai penelitian telah berhasil memproduksi antibodi atau immunoglobulin yolk (IgY) dengan memanfaatkan ayam sebagai pabrik biologis untuk pengobatan
IgY hingga saat ini adalah jumlah produk IgY yang dihasilkan dari setiap butir telur masih rendah sehingga belum menguntungkan dari segi komersil. Ayam yang diimunisasi empat kali dengan 25-100 µg antigen hanya mampu menghasilkan 40-100 mg IgY per butir telur (Carlander, 2002). Konsentrasi antibodi dari kuning telur lebih banyak dibandingkan yang didapatkan pada serum ayam. Pada keadaan normal, dalam satu butir telur terkandung IgY antara 22,5-43,9 mg dalam kuning telurnya dan beberapa mikro gram dalam putih telurnya. IgM dan IgA ditransfer dari darah ke telur dalam jumlah yang kecil (Hamal, 2006). Sedangkan Schade et al (1996) melaporkan dalam penelitian ECVAM, bahwa jumlah antibodi unggas dalam sebutir telur yaitu 50 sampai 100 mg/mL. Selanjutnya, tidak adanya metode atau cara praktis yang murah dan efektif untuk meningkatkan dan mengoptimalkan jumlah produksi IgY tersebut merupakan masalah yang masih belum terpecahkan hingga saat ini.
Berbagai penelitian tentang hubungan piridoksin dengan aspek kekebalan tubuh pada hewan dan manusia telah dilaporkan. Total sel-sel pembentuk antibodi pada tikus defisiensi piridoksin ternyata lebih sedikit dibandingkan dengan tikus normal ( Kumar dan Axelrod, 1988). Jika induk tikus diberi ransum defisiensi piridoksin semasa kehamilan dan laktasi, maka ditemukan bahwa jumlah limfosit dan sel – sel pembentuk antibodi pada anak tikus tersebut lebih sedikit dibandingkan dengan anak tikus yang induknya diberi ransum dengan tingkat piridoksin yang normal (Debes dan Kirksey,1999). Hal ini didukung oleh hasil penelitian Chen (2005) yang melaporkan bahwa pada kondisi defisiensi piridoksin terjadi penurunan fungsi- fungsi immun pada kerang laut. Defisiensi piridoksin pada hewan dan manusia , dapat menurunkan respon immun berperantara sel (‘’cel mediated immune response’’) dan respon immun humoral terhadap berbagai jenis antigen (Beisel, 1982). Penelitian tentang pengaruh suplementasi piridoksin terhadap sistem kekebalan tubuh telah dilakukan Talbot (1997). Mereka melaporkan bahwa suplementasi piridoksin pada manusia lanjut usia dapat memperbaiki fungsi limfosit dan mensimulasi sistem kekebalan tubuh.
dibandingkan dengan subjek yang diberi piridoksin dengan dosis normal dan berlebih.
Dengan adanya fakta – fakta tersebut di atas, diduga bahwa masih rendahnya produksi IgY dalam kuning telur saat ini diakibatkan oleh terganggunya proses biosintesis immunoglobulin sebagai dampak kurangnya masukan piridoksin yang dikonsumsi oleh ayam petelur. Berdasarkan hal tersebut diatas, penelitian ini direncanakan untuk melihat berapa besar peningkatan produksi immunoglobulin Y (IgY) oleh pengaruh suplementasi piridoksin pada ayam petelur.
1.2. Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang masalah sebagaimana dikemukakan diatas, maka disusun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Apakah ada pengaruh suplementasi piridoksin terhadap kadar immunoglobulin Y (IgY ) telur ayam ?
2. Berapakah dosis piridoksin optimal yang harus disuplementasikan agar diperoleh kadar IgY yang tertinggi pada telur ayam?
1.3.Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui apakah ada pengaruh suplementasi piridoksin terhadap kadar immunoglobulin Y (IgY) telur ayam.
2. Untuk mengetahui berapa dosis piridoksin optimal yang harus disuplementasikan agar diperoleh kadar IgY yang tertinggi pada telur ayam.
1.4. Manfaat Penelitian
1. Sebagai tambahan informasi bagi pengembangan ilmu tentang peranan piridoksin terhadap biosintesis IgY pada ayam petelur.
2. Meningkatkan produksi antibodi (IgY) pada telur ayam.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
1. Ada pengaruh suplementasi piridoksin terhadap kadar Immunoglobulin Y (IgY) kuning telur ayam, dimana semakin tinggi dosis suplementasi piridoksin maka semakin tinggi juga kadar IgY yang dihasilkan.
2. Rataan kadar IgY kuning telur ayam yang diberi suplementasi piridoksin dengan dosis 0,0 mg/kg piridoksin, 3,0 mg/kg ransum dan 6,0 mg/kg ransum berturut turut adalah 41,42 mg/butir telur, 46,90 mg/butir telur dan 52,59 mg/butir telur
5.2. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai uji kemanjuran secara oral Immunoglobulin Y (IgY) anti tetanus yang diperoleh dosis optimum suplementasi yang harus diberikan dari kuning telur dalam penelitian ini sehingga dapat dimanfaatkan untuk pengembangan pangan dan obat lokal yang berfungsi meningkatkan imunitas terhadap serangan berbagai jenis virus atau mikroorganisme patogen.
DAFTAR PUSTAKA
Anonimous. 2007.http://cindien.multiply.com.(2 Juni 2013)
Asturi,A.A.,(2006), Purifikasi dan Karakterisasi Immunoglobulin Y (Igy) Kuning Telur Ayam Spesifik Salmonela Enteritidis Menggunakan Metode Sodium Dodecyl Sulphate Poly Acrilamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE). Institut Pertanian Bogor, Bogor
Behn,I.,U,Hommel,M, Oertel,S.Hauschild.1996. kinetiers of IgY formation after immunisation of hens with different protein antigents.ALTEX 13:75-21 Beisel, W.R.,(1992), Single nutrients and immunity. Am.J.Clin.Nutr.35: 417 -464. Bogoyavlensky, AP.,V.E. Bersin and VP. Tolmachva.,(1999),Immunogenicity of
influenza glicoprotein with different forms of supramolecular organization in hens. Balt. J.lab. anim. Sci.44:99-105
Carlander, D., (2002), Avian IgY antibody, invitro and invivo. Dissertation. Acta Universitatis Upsaliensis. Upsala
Chang HM, Ou-Yang RF, Chen YT, Chen CC., (1999), Productivity and some properties of immunoglobulin specific against streptococcus mutans serotype C in chicken egg yolk (IgY). J Agric Food Chem 47: 61-66 Chen, H.,K.Ma, W.Zang, Z. Liufu, W. Xu, and B. Tan., (2005),Effects of dietary
pyridoxine on immune responses in abalone, Haliotis discus hannai Ino. Fish & shellfish immunology. 19 (3):241-52
Conn, E.E.P.K.Stumf, G. Bruening and R.H. Doi., (1987), Outlines of Biochemistry. New York :John Weley dan Sons
Davalos PL, Ortego VJL, Bastos GD, Hodalgo AR., (2000), Collodial stability of IgY coated latex microspheres. Colloids and surfaces B. Biointerfaces. 20 (2): 165-175
Debes, S.A., and A Kirksey., (1999), Influence of dietary pyridoxine on selected immune capasities of rat dams and pups. J. Nutr.109: 744-250.
Djanah,D., (1991),Berternak Ayam. CV. Yasaguna, Surabaya.
Freed, M., (1966),Methods of vitamin Assay. New York: Inter- Science Publishers Gries, C.L., and M.L. Scott., (1992) The patology of pyridoxine deficiency in
Hatta H, Tsuda K, Akachi S, Kim M, and Yamamoto T., (1993), Productivity and some properties of egg yolk antibody (IgY) against human rotavirus compared with rabbit IgG. Biosci Biotechnol Biochem 57: 450–454
Heard, G.S. and E.F. Annison., (1986) Gastrointestinal absorption of vitamin B6 in the Chicken (Gallus demseticus). J.Nutr.,116: 107-120
Hirai, K.,H. Arimitsu.,K Umeda., K Yokota.,L. Shen ., K. Ayada ., Y. Kodama., T. Tsuji., Y. Hirai and. K.Oguma.,(2010) Passive oral immunization by egg yolk immunoglobulin (IgY) to Vibrio Cholerae efectively prevents cholera. Acta Med.Okayama. 64 (3) 163-170
Ink, S.L., and L.M. Henderson., (1984) Vitamin B6 Metabolism. Ann. Rev. Nutr., 4:450-470
Kermani, AV., T. Moll.,BR. Cho., WC.Davis and YS. Lu., (2001) effects of IgY antibodi on the development of marek’s disease. Avian Dis. 20: 32-41
Khare, M.L.,S Kumar and J. Gru., (1996) immunoglobulins of the chicken antibody to newcastle Disease Virus (Muktewwar and F Strain). Polutry Sci.55-159.
Kresno, S.B., (1984) Imunologi : Diagnosis dan prosedur Laboratorium. Penerbit Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia, Jakarta.
Kuby J.1997.immunology 3th ed. W.H freeman and company; New york
Kumar, M., and a.E. Axelrod., (1988) Cellular antibody Sythesis in Vitamin B6- deficient rats. J. Nutr. 96: 53-59
Lehninger , A.L., (1982) principles of Biochemistry. Worth Publisher, Inc
Li X., T. Nakano., HH. Sunwood., BH. Paek., HS. Chae and JS. Sim., (1998) Effects of egg and yolk weighst on yolk antibody (IgY) production in laying chickens Poult Sci. 77 : 266-270
Martin, D.W., P.A. Mayes, V.W. Rodwell and D.K. Granner., (1985). Harper’s Review of Biochemistry. ( Alih Bahasa: Iyan Darmawan). Jakarta: penerbit E.G.C.
Moeljoharjdjo, D.S., (1988) Biokimia Umum II. Laboratorium Biokimia FMIPA – Institut Pertanian Bogor
dokter hewan : bogor, 12-15 januari 2004. Bogor:FKH IPB dan badan karantina Deptan
Mustopa AZ. (2004) Peran imunoglobulin Y (IgY) sebagai anti adhesi dan opsonin untuk pencegahan serangan Escherichia coli Enteropatogenik (EPEC) K 1.1. [Tesis]. Bogor : Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
Paryati, SPY., IWT. Wibawan, RD.Soejoedono dan FH.Pasaribu., (2006) Immunoglobulin ayam sebagai anti – idiotipe terhadap rabies. J.Vet. 7 (3): 92-103
Scott, M.L., M.C., Neishem and R.J. Young., (1982) Nutrition of the chickens (3 rd ed). Ithaca, New York : M.L. Scoot & Associates.
Sikar, S.H.S. (1987) Peranan Bursa Fabricus Dalam Produksi Antibodi Terhadap Antigen NDV Pada ayam Kampung dan White Leghorn. Disertasi. Fakultas Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
Shimizu M, Nagashima H, Sano K, Hashimoto K, Ozeki M, Tsuda K, Hatta H. 1992. Molecular stability of chicken and rabbit immunoglobulinG. Biosci Biotechnol Biochem 56, 270–274
Silitonga, P.M. 1992. Pengaruh Piridoksin Terhadap Sintesis Antibodi Pada Ayam Broiler. MS – Thesis, Institut Pertanian Bogor.
Silitonga, P.M., M.Simorangkir dan M.Silitonga. 1996. Pengaruh Piridoksin Terhadap Kadar Immunoglobulin, DNA dan RNA Pada Ayam Broiler , Laporan Hasil Penelitian Proyek PPTG-Dikti-Depdikbud.
Silitonga, P.M., dan M. Silitonga., (2008). Pengaruh piridoksin terhadap biosintesis immunoglobulin G (IgG) dan immunoglobulin M (IgM), Jurnal Sains Indonesia, 32 (42) 1-7
Silitonga, P.M. 2011. Statistik:Teori dan Aplikasi dalam Penelitian. Penerbit Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan, Medan
Smith J.R. 1995. Produksi Serum Imun. Dalam Burgess GW.(penerjemah): wayan. TA. Teknologi ELISA dalam diagnosis penelitian. Gajah mada university press
Penelitian dan Pengabdian Masyarakat IPB dengan Kementrian Riset dan Teknologi RI
Suartha, IN., IWT. Wibawan., dan IBP. Darmono., (2006) Produksi immunoglobulin Y spesifik antitetanus pada ayam. J.Vet.7 (1); 21-28 Suwarno. 2003. Prinsip dasar, optimalisasi dan interpretasi hasil uji ELISA.
Surabaya: Lab virologi dan immunologi FKH Unair
Tizard, I.R., (1982). An Introduction to Veterinary Immunology. (M. Partodiredjo, cs). Penerbit Universitas Airlangga, Surabaya.
Wahju, J., (1988) Ilmu Nutrisi Unggas. Gajahmada University Press,Yogyakarta Weiss, F.G., and M.L. Scott., (1989), Influence of vitamin B6 upon reproduction
and upon plasma and egg cholesterol in chickens. J. Nutr.109: 1010-1017
Wibawan IWT, Djannatun T, dan Halimah LS., (2003), Pengujian teknik koaglutinasi tidak langsung untuk deteksi penyakit unggas. Hibah Bersaing XI 2003 – 2004
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di P.Siantar pada tanggal 03 Agustus 1991. Ibu bernama Fransiska Rosalina Saragih dan Ayah bernama Anwar Tanjung, merupakan anak ke dua dari empat bersaudara. Pada tahun 1997, penulis masuk SD Negeri No. 124394 P.Siantar lulus pada tahun 2003. Pada tahun 2003, penulis melanjutkan sekolah di Madrasah Tsanawiyah Negri P.Siantar, lulus pada tahun 2006. Pada tahun 2006, penulis melanjutkan sekolah di SMA Taman Siswa cabang P.Siantar, lulus pada tahun 2009. Pada tahun 2009 Penulis diterima diperguruan tinggi negeri melalui jalur SNMPTN di Progam Studi Kimia Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Medan, dan lulus ujian pada tanggal 30 juli 2013.
