furnal Vektor Penyakit, Vol. VII No. 1, 2013 : 30 - 35
Kons
entrasi Protein Antigen Ekskretori
-Sekreto
ri
Fa scio
la
G igantica
AsaI
Sapi
Lokal Kabupaten
Sigi,
Sulawesi Tengah
(Protein Concentration
of
Bovine
Antig
en
Excretory
-Secretory
Fss
ciola
gigantica
from
Local Cattle
in
Sigi
District,
Central
Sulawesi)
Samarang*
Balai Litbang P2B2 Donggala, Badan Litbang Kesehatan, Kementeriqn Kesehatan RI
INFOARTIKEL
ABSTRACT/ABSTRAK
Keywords:
Fasciolosis,
Excretory-secretory anti gen, Fasciola gigantica
Fasciolosis is a parasitic disease thatcausedby liver fluke wormfrom Trematode class and Fasciola genus with two important species, Fasciola hepatica and Fasciola gigantica (F.gigantica). Early diagnosis offasciolosis can be detected by ELISA method to recognize antibody used antigen capture or known ds coproafitigen. Concentrations test on protein antigen (Ag) exretory-secretary (ES) ofF. giganticawas conducted in September 20L0. Antigen ES used in this test, is an AgES which had been produced in previous research. ES
antigens can be used as a materialfor producing antibodies and as an ingredientin the
ELISA test. The purpose ofthis study was to determine the protein concentration ofbovine
AgESFg taken from local cattle in Sigi district. The study was qn observationat study with
a cross-sectional study design. samples of infected cattle liverwere randomly takenfrom the sigi Biromaru abattoir (slaughterhouse). ESFg antigens produced by collecting worms E gigantica from sigi local cattle and then isolated and incubated using RpMI culture medium for four hours at i70c. ESFg antigens charocterized using Bradford method. Characterization produced AgES from three times collections of worms E gigantica with obtained concentration were a430, 0459, 0699 mg/ml within dn average of 0.18 mg/worm. Therefore, it can be concluded that the protein concentration were 0,430- 0,699 mg/ml AgESFg taken from local cattle in Sigi district can be used as a
materialfor producing antibodies and as an ingredientinthe EL\SAtest.
Kata kunci
:
Fasciolosis adalah salah satu penyakit parasit yang disebabkan oleh infeksi cacing hati
Fasciolosis,
dari kelas Trematodag"nri
Frr.ioli d"rgm dua spesies penting yaitu Fasciola AntigenEkkretori-sekretoti, hepatica (F,hepatica) d,in Fasciola gigantii (E gigantica). Diagnosis dini penderitaFasciola
gigantica
faiciolosis dapat ditemukan denfan *urggu.rrkrn meiodeiusa
gnzimelinked Imunosorband assay) yang menggunakan antigen untuk mendeteksi antibodi atau menggunakan antibodi untuk mendeteksi coproantigen. Uji konsentrasi protein antigen [AgJ ekskretori-sekretori (ES) E gigantica dilakukan pada bulan september 2010. Antigen ES yang digunakan dalam uji ini, adalah AgES y,ang telah dihasilkan pada
penelitian sebelumnya. Antigen ES
ini
dapat digunakan sebagai bahan untuk memproduksi antibodi dan sebagal bahan dalam uji ELISA. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konsentrasi protein AgESFg asal sapi lokal kabupaten sigi. Penelitian ini merupakan jenis penelitian observasional dengan desain cross-sectional. Sampel hati sapi yang terinfeksi diambil secara acak dari rumah potong hewan (RpHJSigi Biromaru. Antigen ESFg diproduksi dengan cara mengoleksi cacing F. gigantica asal
sapi lokal Kabupaten sigi, cacing E gigantica diisolasi, dan diinkubasi menggunakan media kultur RPMI selama empat jam pada suhu 370C. Antigen ESFg dikarakterisasi dengan menggunakan metode Bradford. Hasil karakterisasi AgES, dari tiga kali koleksi
cacing E giganffca diperoleh konsentrasi 0.430, 0.459, 0.699 mg/ml dengan rata-rata 0,18 mg/ekor cacing. Kesimpulan dari penelitian ini adalah konsentrasi protein antigen ES E gigantica asal sapi lokal Kabupaten sigi yang diperoleh, berkisar 0,430-0,699 mg/ml memiliki konsentrasi cukup sebagai antigen yang baik untuk
mempoduksi antibodi dan dapat digunakan sebagai bahan uii dalam metode ELISA. O 2013 |urnal Vektor Penyakit. All rights reserved *Alamat Koresponden si : email : may ang arul @y ah o o. com
PENDAHULUAN
Fasciolosis merupakan
salah
satu
penyakit parasit yang menyebabkan masalah
serius
di
bidang kesehatan'.
Fasciolosisdisebabkan
oleh infeksi
cacing
hati
(liverlluke).
Cacinghati
ini
merupakan salah satujenis
cacingparasit dari kelas
Trematoda family Fasciolidae genus Fasciola. Dua spesiespenting
dari
genustersebut
yaitt
Fasciola hepatica (Ehepatica) dan Fasciola gigantica (Egigantica), yang menimbulkan
kerugianekonomis pada
ternak
dan
manusia'''.
Morfologi
dari E
gigantica
secara anatomiDi
Indonesia fasciolosis
pada
hewan mengakibatkan kerugian ekonomi mencapaiRp.S13,6 milyar per tahun dengan prevalensi
antara
60-90o/os. Fasciola yang menginfeksi manusia dan menyebabkan zoonosis dikenaldengan nama Human
Fasciolosis'.
Padamanusia diperkirakan
2,4
hingga
L7
juta
orang
di
berbagai belahan dunia menderitafasciolosis termasuk
Asia'.
Upaya menekankerugian
ekonomis
dan
angka
kesakitan akibat kecacingan hanya akan berhasil melaluiprogram
pengendalian kecacinganyang
didasarkan pada diagnosis
dini
infeksi cacing.Diagnosis fasciolosis umumnya dengan cara
konvensional didasarkan
pada
penemuantelur
cacingyang dikeluarkan
oleh
cacingdewasa bersama feses. Kelemahan metode
ini
adalah
ketidakmampuannya untuk
mendeteksi infeksi pada masa prepaten [B-10
minggu masa
infeksi) serta
rendahnyasensitifitas karena produksi telur yang
relatif
rendah setelah memasuki masa patensi'. Pada
manusia
kesalahan diagnosis
fascioliasisterjadi
karenatelur
cacing terkadang tidak ditemukan dalamtinja
selama pemeriksaan. Pemeriksaandini
penderita fasciolosis dapatditemukan dengan menggunakan
uji
serologidengan
metode
ELISA.
Metode ini
menggunakan
antigen
untuk
mendeteksiberbentuk
pipih
dorsoventral. Cacing ini
memiliki
duabatil
hisap berukuran hampirsama besar,
yaitu
batil
isap
ventral
(acetabulum) sejajar dengan bahu, dan batil
isap oral (oral sucker) juga berfungsi sebagai
mulut.
Ukuran panlang
tubuh
3.5-7.5
cmdengan
lebar
0.65-1.2 cm, berwarna coklat keabu-abuan. Fasciolagigantica
dengan E hepatica berbeda, cacingE
hepatica dewasalebih
pendek, kerucut kepalalebih
panjangalat reproduksi terletak lebih posterior; batil
isap perut lebih kecil'.
antibodi
atau menggunakanantibodi
untukmendeteksi coproantigen.
Konsentrasi
antigen yang baik digunakan dalam
uji
ELISAyaitu
antigen yang mengandung konsentrasiprotein
0,5-5
Vg/ml'.
Produksi
antibodi
antigen
merupakan
bahan dasar
sebagaiimunogen
spesifik, dimana
konsentrasi
protein dari
antigen yang digunakan perludiketahui. Konsentasi protein antigen sebagai
immunogen
yang
baik untuk
menstimulanantibodi
yaitu
antigen yang
memiliki
konsentrasiprotein
50-1000 g/mlu. Tujuan dari penelitian ini adalah untukmemproduksidan
melakukan karakterisasiantigen
ES F.gigantica yang
telah
diproduksi
sebagailangkah
untuk
mengetahui
tingkat
konsentrasi
protein
yang terkandung dalam AgESFg,untuk
dapat digunakan
sebagai imunogen dalam memproduksi antibodi, dan digunakan sebagaibahan dalam uji ELISA.BAHAN DAN METODE
fenis penelitian
ini
merupakan
penelitianobservasional dengan disain cross-sectional.
ProduksiAntigen.
Antigen ES F.
gigantica
berasaldari
cacing dewasa yang masih hidup dikoleksi dari hatiJurnal Vektor Penyakit, Vol. VII No. 1, 2013 : 30 - 35
sapi yang diambil dari Rumah Potong Hewan (RPH) Kabupaten Sigi Sulawesi Tengah. Hati
sapi yang berdasarkan hasil pemeriksaan post
mortem terinfeksi dikoleksi, selanjutnya hati
tersebut dipotong menjadi
bagian-bagiankecil untuk
memudahkan mengumpulkancacing. Cacing
F.gigantica
dewasa yangterkumpul dibilas
hingga bersih
menggunakan Natrium chloride 0,85% untuk
menghiiangkan sisa-sisa darah dan organ hati yang melekat pada cacing. Cacing yang telah
bersih
selanjutnya
dibilas
dengan
pBS(Phosphate
buffer
saline),
kemudian
diinkubasi dalammedium
RPMI 1640 yangtelah
dihangatkan suhu
370C.Cacing
Egigantica yang telah bersih diinkubasi pada suhu 37oC selama
4
iam,yaifi
2 ekor cacing dalam 5 ml mediakultur
flarutan RPMI 1640dengan
100
U
penicillin
dan 100
gramstreptomycin
per ml).
Supernatan dikoleksidan dihitung volume
akhir
dengan
menggunakan
mikropipet
setelah inkubasi,dan
disimpan pada suhu -200C
hingga digunakan'.Karakterisasi
Dengan MetodeBradfordl',
Konsentrasi
protein
antigen
ES diukurdengan
menggunakan
metode
Bradford
dengan spektrofotometer pada
panjanggelombang 595 nm. Pertama dibuat larutan
Bradford
untuk
digunakan sebagai larutanstandar, pembuatan
larutan
dilakukan
sebanyak dua kali pengenceran.
a)
Pengenceran I;l
volume Bradford stock:4
volume aquabides (1:4).b)
PengenceranII;
larutan
Bradford
pada pengenceran I : 9 kali aquabides [1:9).Larutan
protein standar
dengan
menggunakan BSA (Bovine Serum Albumin)
Sigma@
10 pg
[BSA)+
10
ml
(aquabides),dilarutkan
hingga homogen, Sebelas tabungreaksi
steril
disiapkan, nomeri,lalu
larutanBSA dimasukkan
mulai dari
tabung
kedua sebanyak 100 ;.r1. Tabung pertama dibiarkankosong selanjutnya tabung ketiga 200 pl dan seterusnya volume
larutan
ditambah 100 plhingga
tabung
ke 11
akanberisi
1000
pl.Aquabides ditambahkan pada tabung reaksi tadi secara berlawan. Tabung nomer 11
tidak
diisi aquabideq, selanjutnya tabung nomer 9 sebanyak 200 11, dan seterusnya hingga pada tabung nomer 1 akan berisi 1000 pl aquabides (Tabung
A).
Tabungreaksi
baru
disiapkanftabung
BJ
sebanyak11
buah
tempatkan sejajar dengan tabung A. Larutan BSA diambildari setiap tabung A sebanyak L00 pl, diisikan
pada tabung B sehingga setiap tabung B berisi
100
pl
larutan
BSAkemudian,
larutanBradford
dimasukkan [pengenceran kedua1:9)
5 ml
padasetiap
tabung B. Larutandihomogenkan dengan
vortex,
sebelum tabung Bdiukur nilai
absorbansinya sampel disiapkan. Tabungreaksi baru diisikan sampelsebanyak
100
pl,
lalu
larutan
Bradford sebanyak5
ml
ditambahkan pada
setiap tabungyang berisi sampel. Selanjutnyadiukur
dengan spektrofotometer seperti halnya pada larutan standar.
Data dianalisis secara
deskriptif
analitik menggunakanuji
korelasi
untuk
melihathubungan antara jumlah cacingyang diisolasi
dengan AgES yang dihasilkan.
HASIL
Koleksi
Cacing
Hati dari
Sapi
di
RpHKabupatenSigi
Sebanyak 12 ekor sapi yang disembelih di RpH
Kabupaten
Sigi
selama masa
pengamatandidapatkan
7
ekor sapi [58,33%)
terinfeksicacing
hati.
Berdasarkan hasil pemeriksaanmorfologis cacing
hati
yang ditemukan darisapi
lokal
Kabupaten Sigitergolong
dalamspesies Fas ciol a g ig antica.
Konsentrasi Protein Antigen ES Eg ig
antica
Karakterisasi antigen ES F.gigantica asalsapi
lokal
Kabupaten
Sigi,
menggunakanmetode Bradford
untuk
mengukur
konsentrasi
protein
dari
antigen
yang dihasilkan. Konsentrasiprotein
antigen
ES yang dihasilkan seperti yang dipaparkan padaTabel 1. Konsentrasi Protein Antigen ES Cacing Fasciola gigantica
Pada Sapi Lokal Kabupaten Sigi Sulawesi Tengah Tahun 2010
Uraian
Konsentrasi
VoIume
fumlah
Lama
Inkubasi
(mglml)
ES(ml)
cacing
(iam)
Antigen
0,699
520
27
23
52ES
0,430
0,459
Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa konsentrasi protein antigen ES F.gigantica tertinggi yang dihasilkan, yaitu 0,699 mg/ml, yang diinkubasi selama 4 jam pada suhu 3 7oC.
Konsentrasi antigen ES F. gigantica per ekor setiap kali koleksi dari tiga kali koleksi seperti
pada gambar
l
berikut.0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0
Gambar 1. fumlah konsentrasi antigen ES yang dihasilkan F. gigantica per ekor
4
4
4
m o b ESE
k oBerdasarkan konsentrasi dari AgES yang
dihasilkan pada setiap koleksi
dari tiga
kalikoleksi cacing diperoleh konsentrasi rata-rata
per ekor cacingadalah berkisar 0.18 mg/ekor.
PEMBAHASAN
Cacing yang dikoleksi
dari hati
sapi asalKabupaten
Sigi, mampu
menghasilkan ESdengan
konsentrasi
protein antara
0,430-0,699
mg/ml.
Konsentrasi
protein
ES
Egigantica asal sapi yang dihasilkan memiliki
konsentrasi
cukup
sebagai
antigen.
Persyaratan sebuah antigen yang
baik
agar dapat menginduksi antibodi berkisar antara 50-1000 g/ml, dengan ciri pokokantigenisitas suatu bahanatau
senyawaditentukan
darilimitasi
fisikokimiawi serta
derajat
keasinganu.
Limitasi fisikokimiawi
berupaukuran
molekulyaitu
besa4, kaku,struktur
kimia kompleks, sedangkan derajat keasingan adalah derajat suseptibilitas antigen di dalam
tubuh".
Antigen
ES yang dihasilkandari
setiapisolasi
cacing
F.
gigantica
memiliki
konsentrasi
berbeda-beda,hal
ini
terjadi
karena adanya perbedaan jumlah cacing yang
diinkubasi. Cekaman yang diperoleh diduga mempengaruhi parasit dewasa menghasilkan
ES
yang
mengandungsuatu enzim
untukbertahan. fumlah antigen
ES
yang
dieksresikan berbanding lurus dengan jumlah
cacing yang diisolasi, Semakin banyak cacing yang disolasi, semakin banyak menghasilkan
volume
protein
ES. Antigen ES yang dihasil dalam penelitian ini yaitu 2 ml, 5 ml dan 23 ml dari7 ekor cacing, 20 ekor cacing dan 52 ekorcacing. Diketahui protein esensial menempati
jumlah terbanyak dalam ekskretori
dansekretori
Fasciolasp". fumlah
konsentrasiantigen
ESyang dihasilkan oleh
tiap
ekorcacing
F.giganticaasal
sapi seperti
yang disajikan pada gambarl
yaitu memilikirata-rata
konsentrasi antigen ESperekor
cacingJurnal Vektor Penyakit, Vol. VII No. 1, 2013 : 30 - 35
dihasilkan
selain
dari
faktor jumlah
jugadipengaruhi
oleh kondisi
fisik
cacing yaituutuh
atau cacat (tersayat) karena perlakuansaat koleksi, dan
kematangancacing
itu
sendiri
yaitu
dewasaatau masih
mudal'.Cacing dewasa dapat dilihat dari bentuk
fisik
yaitu lebar lebih dari 0.5 cm dan panjang dapat mencapai lebih dari satu inchi.l Hasil analisis
statistjk
menunjukkanfaktor jumlah
cacingyang diisolasi berpengaruh terhadap rata-rata
konsentrasi ES yang dihasilkan dengan p<0,05
[0,04), dan
model
yang
digunakan sudah cukup baikkarena dapatmenjelaskan 980/o[R-sq) keragaman model.
Substansi antigenik yang dihasilkan pada
umumnya merupakan senyawa enzim. ES E hepatica telah diketahui mengandung enzim enolase, leucine aminopeptidase
[LAP)
danp h o s p ho en olpy ruv ate carb oxykinase [PEP CK)
sebagai antigen yang bersifat
imunodominant'. Selain
Fasciola hepatica, PEPCK merupakanimunogen utama
yang diperoleh dari ES telur Schlsto soma mansoni'n.Enzim
cathepsinL1
merupakan imunogendominan pada
ESE
gigantica yang
telahdimanfaatkan sebagai
kit
diagnostik untuk mendeteksiantibodi
[gG)
akibat
fasciolosispada manusia".
Glutathione S-TransferaseIGSTs) merupakan enzim yang terkandung
baik
dalam
ES
maupun ekstrak
somatikFasciola spp dari kutikula dan tegumen yang
berperan dalam detoksifikasi anthelmentih
bersifat antigenik atau
imunogenik
yang dihasilkan oleh cacing parasitikyang memicukehadiran
antibodi dalam
tubuh
inang'.Konsentrasi
protein
antigen ES E gigonticaasal sapi yang diperoleh dalam penelitian ini,
hampir
sama
denganlaporan
sebelumnyapada
tahun 2009
yaitu
0,501"
mgfml'.
Perbedaan
konsentrasi
protein
dapat
disebabkan
oleh
perbedaan spesies cacingdari inang yang sama, dan dari spesies cacing
yang sama inang berbeda selain
itu
adanyaperbedaan geografis'*'".
Perbedaan fraksiprotein
dari
sudut
pandang
taksonomiktergantung
pada
tipe
protein
yang
dipisahkanlu.
Konsentrasi
antigen
yang
diproduksi
dalam penelitian ini, adalah ES F.gigantica asal
sapi dengan konsentrasi 0,430-0,699
mg/ml,
sehingga bila akan digunakan sebagai bahan
dalam
Uji
ELISA
maka
diperlukan
pengenceran
terlebih
dahulu.
Hal
ini
disebabkan oleh karena konsentrasi antigen yang dapat terdeteksi dengan baik dalam
uji
ELISA adalah 0,5-5 pg/ ml' .
KESIMPULAN
Konsentrasi
protein
antigen
ES
F. gigantica asal sapi lokal Kabupaten Sigi yangdiperoleh,
berkisar
0,430-0,699 mg/ml
memiliki
konsentrasi cukup sebagai antigenyang
baik untuk
mempoduksiantibodi
dandapat
digunakan sebagaibahan
uji
dalam metode ELISA.SARAN
Perlu
dilakukan penelitian
lanjutan
terhadap konsentrasi antigen
dari
berbagai inang sebagai bahan dasar untuk mendeteksiantibodi
penderita fascialosis,
pada
masyarakat yang
tinggal
di
wilayah dimanadiketahui
banyakternak yang terinfeksi
E gigantica.UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan
terima
kasih penulis sampaikan kepada Bapak drh. Fadjar Satrija, M.Sc, ph.D.dan
lbu
Dr. drh. SriMurtini,
M.Si yang telahmemberikan dukungan
teknis
dan material laboratorium, sehinggapenelitian
ini
dapat dilaksanakan.DAFTARPUSTAKA
1.
Garcia
L.S.,Bruckner
D.A., DiagnostikParasitologi Kedokteran.
penerbit
bukukedokteran. EGC.
Editor
,
Dr.
LesmanaPadmasutra .; 2 4 4-252. 2009.
2.
VelusamyR,
Singh BP, Ghosh S, Chandra D, RainaSC,
GuptaAK,
]ayrawOK,
2006. Fasciola gigantica Prepatent detection ofinfection in beef
calves
using
metacercarial antigen. Indian Journal Biology
of Exp erimental 20 0 6; 4 4: 7 49 -7 53.
3.
World Health Organization [WHO), positionPaper On Food Borne Trematode Infections
And Taeniasis/Cysticercosis. Vientiane, Lao People's Democratic Republic. October 2009; 12-76.
5. t2. 13. 6. L5. 76.
Protozoa
of
Domesticqted Animals. English Language Book Society 7: 40-55. 1982.Estuningsih S.E, Diagnosis
of
Fasciola gigantica infectionIn
Cattle Using Capture-ELISA Assay for Detecting Antigen in Faeses Journal ITV 2006; 17(3):229-234.Estuningsih S.E. Spithill
I
Raadsma H, Law R,Adiwinata G, Meeusen
L,
Piedrafitall D. DevelopmentAnd
ApplicationOf
A
fecalAntigen Diagnostic Sandwich ELISA For Estimating Prevalence of Fasciola gigantica in Cattle In Central Java, Indonesia. fournal Of Parasitology 2009 ; 95(2):45 0-455.
Kemeny DM.
.4
Prqctical Guideto
ELISA. Pergamon Press Oxford: 115, 1991.Tizzard
l.
An
Introductionto
VeterinaryImmunology 7'n Ed. Elsevier
:
PhiladelphiaKuby,2004.
Satrija R Murtini S, Retnani EB, Ridwan Y.
Pengembangan kit diagnostika koproantigen
untuk mendeteksi infeksi cacing hati pada
ternak
ruminansia. Laporan Pelaksanaan Hibah Kompetensi IPB. 2009.Bradford MM. A Rapid and Sensitive Method
for The Quatitation of Microgram Quantities of
Protein Utilizing The Principle of Protein Dye Binding.,4na I Bio chem. 797 6; 7 2: 248-254.
Kuby C. Immunology 6'n Ed. New York: W.H Freeman Company,2007.
Ridi ER, Salah M, Wagih A, William H, Tallima
H,
El-Shafie MH,et
al.
Fasciola giganticaexretory sekretory products
for
immunodiagnosis and prevention
of
sheep fasciolosis. Veterinary Parasitology 2007 ; 1.49 :219-228.
Wongkham C, Tautrawatpan C, Pewpan M,l,
Maleewong W, Wongkham S, Nakashima
K
Evaluation
of
ImmunoglobulinG
SubclassAntibodies Against recombinant Fasciola
gigantica Cathepsin L1 in An Enzyme Linked
Immunosorbent Assay
for
serodiagnosis of Human Fasciolosis. Journal Clin Diagn Lab"I mm u n o l. 2005 ; Y.L2-70.
Karimi
G, AbdiqoudarziM,
Valizadeh M, MiranzadehH.
Comparisonof
excretory-secretory and
somatic antigens
of
Ornithobilharziq turkestqnicum
in
agar gel diffusion test. Iraniqn Journal Parasitol. 2O0B; 3(4):19-22.Meshgi
B,
Eslami
A,
Hemmatzadeh F.Determination
of
somaticand
excretory-secretory antigen
of
Fasciola hepatica and Fasciola gigantica using SDS-PAGE. lranianJ o urnal of Veterinary Research 20 08; 9 (1) : Z Z
-79.
Boynukara B, Karkoca H, Senier NG, Gulhan T
Atalan E. The characterization
of
proteinprofiles
of the
isolated aeromonas sabriastrains
from
animal faecesby
SDS-pAGE.I ndian Vet, 200 4: 8L 245 -249. L4. B. 9. 10. 11.