CATOOTJIE L. NALLE, PhD
PROGRAM STUDI: TEKNOLOGI PAKAN TERNAK JURUSAN: PETERNAKAN
POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI KUPANG
TOKSIKOLOGI PAKAN
TERNAK
11/8/2016 1
TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM (TIU)
TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK
11/8/2016 2
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.
11/8/2016 3
MATA KULIAH TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK TERDIRI DARI 9 POKOK BAHASAN YAKNI:
1) PENGANTAR TENTANG TOKSIKOLOGI, 2) MIKOTOKSIN,
3) SENYAWA BERACUN KARBOHIDRAT, 4) SENYAWA BERACUN ALKALOID,
5) SENYAWA BERACUN PROTEIN 6) SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA,
7) SENYAWA BERACUN DARI LOGAM-LOGAM BERAT,
8) SENYAWA RACUN BAHAN KIMIA PERTANIAN (PESTISIDA), DAN
9) SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA.
A. TERMINOLOGI DALAM TOKSIKOLOGI
• Toksin (toxin) : racun yang dihasilkan secara biologi (misalnya racun ular racun tanaman dsb)
• Toksikan (toxicant) : material atau komponen organik atau anorganik yang dapat menyebabkan gejala2x keracunan.
• Keracunan (toxicity): jumlah toksikan yang dapat menyebabkan gejala2x klinis dari keracunan
Toksikologi (toxicology) dapat didefinisikan sebagai cabang ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan racun2x (poisons).
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
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
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
anti-nutrisi 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.
11/8/2016 11
1. SENYAWA BERACUN ALKALOID:
• Piperidin alkaloid • Indol alkalaoid • Indolizidin alkaloid • Pirrolizidine alkaloid • Triptamin alkaloid • Piridin alkaloid • Tropan alkaloid • Quinolizidin alkaloid • Polisiklik diterpen • Steroid alkaloid
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)
5. MIKOTOKSIN:
• Aspergillosis
• Fusarium
• Trikotecena
TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS:
Setelah menyelesaikan kuliah ini mahasiswa diharapkan
dapat menjelaskan tentang jenis-jenis mikotoksin, efek
yang ditimbulkan dan metode untuk mencegah
tumbuhnya mikotoksin.
11/8/2016 17
a. Apa itu mikotoksin?
b. Aflatoxin
c. Ochratoxin
d. Trichotechenes
e. Fumonisin
f. Fusarochromanone
g. Metode untuk mencegah
tumbuhnya jamur
11/8/2016 18
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.
11/8/2016 19
Jamur yang menginfeksi ternak dan mempengaruhi kesehatan melalui beberapa bentuk hubungan, yaitu :
1. produksi metabolit sekunder
2. modifikasi komposisi nutrient bahan makanan 3. modifikasi penggunaan nutrien oleh hewan 4. 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.
Gejala mikotoksikosis pada ternak unggas antara lain
:
1. Menurunkan konsumsi ransum
2. Pertumbuhan yang terhambat
3. Mengurangi produksi telur
4. Menurunkan efisiensi konversi pakan
5. Resiko terkena penyakit semakin tinggi
6. Meningkan angka mortalitas
7. Kualitas kerabang telur menjadi rendah
8. Menurunkan fertilitas
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.
1. Aflatoksin
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).
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.
11/8/2016 24
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.
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 racun OCHRATOXIN A, B DAN C.
2. Ochratoxin
Secara umum dampak negatif dari racun ochratoxin terhadap ternak adalah menurunkan bobot badan ternak, perubahan pada sel2x epithel usus.
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.
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%.
11/8/2016 29
Faktor Internal Faktor Eksternal
Komposisi pakan (lemak, trace metal,dll
RH > 70 % baik untuk jamur
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 dan Penicillium
KA . 20 % utk Fusarium
O2/CO2 : untuk organisme aerobic
Tabel 2. Faktor internal dan eksternal untuk tumbuhnya jamur
11/8/2016 30
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
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. Kontrol mikotoksin Inaktivator mikotoksin (mycotoxin inavtivator): Toxfin® Penghambat jamur
(mould inhibitor): asam
organik (organic acid)
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.
11/8/2016 33
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.
