KAJIAN MORFOLOGI MIKROKAPSUL ANTI Escherichia coli
PADA BERBAGAI RASIO KOLOSTRUM/ALGINAT DAN SUHU
PENYIMPANAN
RETNO WULANDARI
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kajian Morfologi Mikrokapsul Anti Escherichia coli pada Berbagai Rasio Kolostrum/Alginat dan Suhu Penyimpanan adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, September 2016 Retno Wulandari NIM B04120052
ABSTRAK
RETNO WULANDARI. Kajian Morfologi Mikrokapsul Anti Escherichia coli pada Berbagai Rasio Kolostrum/Alginat dan Suhu Penyimpanan. Dibimbing oleh ANITA ESFANDIARI dan SRI MURTINI.
Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi morfologi mikrokapsul yang mengandung IgG anti Escherichia coli dengan berbagai rasio kolostrum : alginat dan suhu penyimpanan yang berbeda. Mikrokapsul dibagi ke dalam 3 kelompok yang dibedakan berdasarkan perbandingan komposisi kolostrum (K) dengan alginat (A) (P1, rasio K-A 1:4; P2, rasio K-A 1:1.5; dan P3, rasio K-A 2:3). Mikrokapsul disimpan pada suhu ruang (RT) dan refrigerator (4°C) selama delapan minggu. Pengamatan dilakukan terhadap morfologi (diameter) mikrokapsul menggunakan mikroskop dengan lensa okuler berskala. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa mikrokapsul dapat disimpan pada suhu 4o C
tanpa adanya kontaminasi selama 8 minggu penyimpanan. Mikrokapsul yang disimpan pada suhu ruang hanya mampu bertahan tanpa kontaminan hingga 3 minggu masa penyimpanan. Morfologi (ukuran diameter) mikrokapsul dengan rasio kolostrum berbanding alginat sebesar 3:7 (P2) relatif stabil dibandingkan dengan morfologi mikrokapsul dengan rasio kolostrum berbanding alginat sebesar 1:4 (P1) dan 2:3 (P3) pada suhu penyimpanan 4oC dan suhu ruang.
Kata kunci: Escherichia coli, kolostrum sapi, mikrokapsul, morfologi
ABSTRACT
RETNO WULANDARI. The Morphological Study of Microcapsules Anti Escherichia coli with Various Ratio of Colostrum/Alginate and Temperature of Storage. Supervised by ANITA ESFANDIARI and SRI MURTINI.
The purpose of this study was to evaluate the morphology of microcapsules containing IgG anti Escherichia coli with various ratio of colostrums : alginate and different storage temperatures. The microcapsules were divided into three groups depending on colostrum (K) : alginate (A) ratio i.e. (P1, the ratio of K-A 1: 4; P2, the ratio of K-A 3: 7; and P3, the ratio of K-A 2: 3). Microcapsules were stored at room temperature and refrigerator (4oC) for 8 weeks. The morphology
(diameter) were measured every week using microscope. The results showed that microcapsules can be retained at refrigerator (4oC) without contamination during
storage for 8 weeks. The microcapsules stored at room temperature retained without contaminant up to 3 weeks. Microcapsules P2 showed better results of morphology (diameter) compared to P1 and P3 both stored at refrigerator (4oC)
and room temperature. .
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Hewan
pada
Fakultas Kedokteran Hewan
KAJIAN MORFOLOGI MIKROKAPSUL ANTI Escherichia coli
PADA BERBAGAI RASIO KOLOSTRUM /ALGINAT DAN SUHU
PENYIMPANAN
RETNO WULANDARI
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2016 ini ialah Kolostrum, dengan judul Kajian Morfologi Mikrokapsul Anti Escherichia coli pada Berbagai Rasio Kolostrum/Alginat dan Suhu Penyimpanan. Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat kelulusan dalam memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam penulisan skripsi ini:
1. Ibu Dr Drh Anita Esfandiari,MSi dan Ibu Dr Drh Sri Murtini, MSi selaku pembimbing skripsi atas kesabaran, kebaikannya dalam membimbing dan memberikan pengarahan dan saran kepada penulis selama penelitian sampai akhir penulisan skripsi ini selesai
2. Kedua orang tua (Narto dan Sarikem) yang selalu memberikan doa, nasihat, semangat, dan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 3. Teman-teman sepenelitian (Windi, Istarini, Ariska, Rafki, dan Wan) atas
segala bantuan dan dukungannya selama penelitian sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
4. Teman saya (Helni dan Eka) dan teman dekat saya, serta keluarga besar ASTROCYTE dan HIMPRO RUMIN atas dukungan dan semangatnya
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dar kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca. Penulis juga berharap tulisan ini memberikan manfaat kepada banyak pihak, khususnya bidang kedokteran hewan.
Bogor, September 2016 Retno Wulandari
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi DAFTAR GAMBAR vi PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 METODE 2Waktu dan Tempat Penelitian 2
Alat dan Bahan 2
Prosedur Penelitian 3
Analisis Data 4
HASIL DAN PEMBAHASAN 4
SIMPULAN DAN SARAN 8
Simpulan 8
Saran 8
DAFTAR PUSTAKA 8
DAFTAR TABEL
1 Diameter mikrokapsul anti E.coli pada suhu 4oC 4
2 Diameter mikrokapsul anti E.coli pada suhu ruang 6
DAFTAR GAMBAR
1 Bentuk mikrokapsul pada suhu 4oC 5
2 Mikrokapsul yang terkontaminasi pada minggu ke-4
dengan penyimpanan pada suhu ruang 6
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu penyakit yang sering menyerang ternak sapi yaitu kolibasilosis. Kolibasilosis merupakan penyakit yang disebabkan oleh infeksi Escherichia coli (E.coli). Penyakit ini memiliki tanda klinis berupa diare (Jawetz et al. 2005).
Escherichia coli merupakan bakteri penyebab kolibasilosis pada pedet, terutama pada periode neonatus. Serotipe E.coli yang banyak ditemukan di lapang adalah Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) K99 dan F41. Escherichia coli K99 merupakan bakteri penting karena menyebabkan diare yang mematikan pada pedet. Prevalensi diare pada pedet sapi perah berkisar antara 20– 31% dengan mortalitas 65–85%. Tingginya mortalitas pada pedet penderita diare sangat merugikan peternak. Kerugian yang timbul karena penyakit ini tidak hanya berupa kematian, namun juga meningkatnya biaya pengobatan dan perawatan, penurunan berat badan serta terganggunya pertumbuhan (Supar 2001).
Antibiotik biasanya digunakan untuk menanggulangi masalah diare pada pedet neonatus di lapang. Namun demikian, pengobatan kolibasilosis dengan antibiotik tidak memberikan hasil yang efektif, terbukti dengan masih tingginya kasus kolibasilosis di lapangan. Disamping itu pengobatan dengan menggunakan antibiotik yang sama secara terus-menerus dapat menimbulkan resistensi. Pemberian antibiotik untuk pengobatan pada ternak dikhawatirkan akan menyebabkan residu antibiotik pada hasil produksinya jika penggunaannya tidak sesuai aturan (Soeripto 2002). Pendekatan melalui pengebalan pasif dengan menggunakan kolostrum sapi hiperimun yang mengandung antibodi terhadap E.coli bisa dijadikan alternatif dalam penanggulangan penyakit kolibasilosis. Kekebalan pasif merupakan kekebalan yang diperoleh melalui transfer antibodi yang berasal dari luar tubuh, tanpa sistem imunnya sendiri terpapar oleh antigen (Roitt et al. 1998).
Kolostrum merupakan sekresi yang dihasilkan oleh kelenjar ambing mamalia pada tahap akhir kebuntingan sampai tiga hari setelah melahirkan, berwarna kekuningan dengan konsistensi kental (Tizard 2004). Kolostrum mengandung maternal antibodi (IgG) untuk kepentingan imunisasi pasif dari induk kepada anaknya yang baru lahir agar anak sapi terhindar dari penyakit (Selk 2006). Laporan Esfandiari et al. (2008) menunjukkan bahwa kolostrum berpeluang dapat digunakan sebagai pabrik biologis untuk memproduksi antibodi terhadap berbagai macam penyakit baik untuk hewan maupun manusia.
Namun demikian, terdapat kendala dalam aplikasi IgG kolostrum secara oral, karena antibodi sangat rentan terhadap lingkungan saluran pencernaan. Antibodi (IgG) akan rusak oleh kondisi lingkungan saluran pencernaan, terutama rendahnya pH (Esfandiari et al. 2014) dan digesti enzim pepsin dan tripsin (Murtini et al. 2014). Oleh karena itu IgG kolostrum perlu dilindungi agar tidak mengalami kerusakan yang diakibatkan oleh lingkungan saluran pencernaan. Teknik mikroenkapsulasi menggunakan bahan penyalut kitosan-alginat merupakan salah satu cara untuk melindungi antibodi dari kerusakan akibat paparan pH dan enzim dalam saluran pencernaan. Mikroenkapsulasi adalah suatu
2
proses pelapisan/penyalutan partikel kecil dari zat padat atau zat cair maupun zat terdispersi menggunakan bahan polimer untuk menghasilkan suatu partikel kecil dengan ukuran berkisar antara 1–5000 µm (Sabitha et al. 2010).
Kitosan merupakan polimer alam yang bersifat non toksik, biokompatibel, biodegradabel dan polikationik dalam suasana asam (Sutriyo et al. 2005). Mikrokapsul yang lebih efektif untuk mentranspor obat, dibuat dengan menggunakan kombinasi antara alginat dan kitosan. Interaksi antara alginat dan kitosan membentuk polyelectrolyte complex melalui ikatan ionik. Polyelectrolyte complex yang terbentuk dari keduanya telah banyak digunakan sebagai media perantara untuk mengontrol pelepasan obat (Xu et al. 2007). Penyalutan ganda alginat dan kitosan lebih dipilih karena dapat mengurangi porositas dan meningkatkan kestabilan kapsul (Wukirsari 2006).
Evaluasi morfologi mikrokapsul kolostrum anti Esherichia coli yang dibuat dengan berbagai rasio kolostrum sapi : alginat dan suhu penyimpanan yang berbeda sampai saat ini belum banyak dilaporkan. Oleh karena itu penelitian ini penting dilakukan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi morfologi mikrokapsul anti Escherichia coli asal kolostrum sapi dengan berbagai rasio kolostrum/alginat yang disimpan pada suhu ruang dan suhu refrigerator (4°C).
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang morfologi mikrokapsul anti Escherichia coli asal kolostrum sapi dengan berbagai rasio kolostrum/alginat yang disimpan pada suhu ruang dan suhu refrigerator (4°C).
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan selama 8 bulan yang dimulai pada bulan Januari sampai dengan Agustus 2016. Penelitian dilakukan di Laboratorium Patologi Klinik Divisi Penyakit Dalam, Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi, Laboratorium Helmintologi Divisi Parasitologi dan Entomologi Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner, dan Laboratorium Terpadu, Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan meliputi sampel kolostrum (berasal dari induk sapi yang divaksin pada saat bunting trimester akhir dengan vaksin E. coli), sodium alginat 2% w/v, kitosan 1% w/v, CaCl2 7.5%, NaOH 4 M, NaHCO3 0.2 M,
3 Na3C6H5O7.2H2O 0.06 M, asam asetat glasial 1%, HCl 1 N, aquabidest steril,
amonium sulfat, Phosphate Buffered Saline (PBS) pH 7.4.
Peralatan yang digunakan meliputi refrigerator, freezer -20º C, tabung sentrifus, sentrifus, kantong dialisis membaran nitroselulosa, benang nilon, vorteks, siring 5 ml, pH meter, beaker glass, stirrer, magnetic stirrer, gelas ukur 100 ml, timbangan, aluminium foil, kertas saring, pipet 25 ml, mikropipet 50-300 µl, mikrotip 0.5-10 µl, 200 µl dan 1 ml, ukuran 200 ml dan 1 liter, rak tabung, kertas perkamen, sudip, tabung Erlenmeyer, cawan petri, mikrotube 2 ml, label, bulp, tisu, dan sarung tangan, mikroskop dengan lensa obyektif berskala.
Prosedur Penelitian Preparasi Kolostrum
Preparasi kolostrum dilakukan menggunakan modifikasi metoda Zarrilli et al (2003), meliputi proses defatting dan dekaseinasi. Kandungan lemak dalam kolostrum dipisahkan dengan proses defatting. Sampel kolostrum yang sudah dithawing disentrifus dengan kecepatan 8000 x g selama 30 menit pada suhu 4ºC. Supernatan yang terbentuk diambil dan dipisahkan untuk proses selanjutnya (dekaseinasi).
Dekaseinasi merupakan proses untuk menghilangkan kasein di dalam kolostrum dengan menambahkan 1 mol/L HCl pada pH 4.2 pada suhu 30°C. Setelah itu dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 10.000 x g selama 15 menit pada suhu 4ºC. Hasil dekaseinasi berupa whey kemudian diambil dan disimpan di dalam freezer (-20ºC) untuk diproses pada tahap selanjutnya
Purifikasi Kolostrum
Whey yang diperoleh dari proses preparasi kolostrum selanjutnya dipurifikasi (purifikasi IgG). Teknik purifikasi IgG kolostrum dilakukan menggunakan metode presipitasi garam (presipitasi dengan 40% amonium sulfat jenuh). Presipitat yang diperoleh dari hasil purifikasi kemudian disimpan dalam refrigerator, untuk selanjutnya dilakukan proses dialisis. Hasil proses dialisis berupa IgG murni, kemudian disimpan di dalam freezer - 20ºC sampai dilakukan pembuatan mikrokapsul
Pembuatan Mikrokapsul Anti ETEC K-99 Tersalut Kitosan–Alginat
Pembuatan mikrokapsul yang mengandung IgG anti E. coli dilakukan menggunakan metode Li et al. (2007). Pembuatan mikrokapsul dilakukan dengan mencampurkan larutan alginat dengan kolostrum hasil dialisis (suspensi IgG anti E. coli) kemudian diekstruksi melalui jarum (nozzle) dalam bentuk butiran ke dalam larutan berisi kalsium klorida (CaCl2) dan kitosan. Mikrokapsul dibuat
dengan rasio kolostrum-alginat yang berbeda-beda, yaitu 1:4 (20:80) pada kelompok P1 ; 3:7 (30:70) pada kelompok P2, dan 2:3 (40:60) pada kelompok P3. Mikrokapsul yang diperoleh kemudian diamati terhadap morfologi.
Pengamatan terhadap Morfologi Mikrokapsul
Mikrokapsul (P1, P2, dan P3) disimpan pada suhu refrigerator (40C) dan suhu
ruang (suhu berkisar antara 25-27 oC dengan kelembaban 80-81%). Pengamatan
masing-4
masing perlakuan (P1, P2, P3) dan masing-masing tempat penyimpanan (40C dan
RT) setiap minggu selama 8 minggu.
Pengamatan terhadap morfologi mikrokapsul dilakukan menggunakan mikroskop dengan lensa okuler berskala. Pengamatan dilakukan dengan mengukur diameter mikrokapsul. Mikrokapsul yang diamati diletakkan pada gelas obyek, kemudian dilihat di bawah mikroskop dengan perbesaran 4 x 10, dan dilakukan pengukuran terhadap diameter mikrokapsul. Pengukuran ukuran mikrokapsul dilakukan terhadap kelompok mikrokapsul P1, P2, dan P3 dengan masing -masing 3 kali ulangan untuk setiap perlakuan.
Analisis Data
Analisis data dilakukan menggunakan One Way ANNOVA dengan menggunakan program SPSS. Apabila hasil uji menunjukkan perbedaan yang nyata maka dilanjutkan dengan uji Duncan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Mikrokapsul berisi IgG anti E. coli yang dibuat dengan perbandingan komposisi kolostrum-alginat yang berbeda-beda, yaitu 1:4 (P1), 3:7 (P2), dan 2:3 (P3) dan disimpan pada suhu ruang dan suhu refrigerator (4oC) selama 8 minggu,
diamati terhadap perubahan morfologi berupa ukuran (diameter) dan bentuk mikrokapsul. Secara umum, pengamatan terhadap morfologi mikrokapsul selama 8 minggu penyimpanan menunjukkan adanya perbedaan bentuk dan perubahan diameter pada masing-masing kelompok mikrokapsul
Tabel 1 Diameter (mm) mikrokapsul anti Escherichia coli pada suhu 4oC
Minggu P1 PerlakuanP2 P3 0 2.93 ± 0.21b 2.99±0.18a 2.82±0.17ab 1 2.84±0,11ab 2.68±0.18a 2.69±0.29a 2 2.76±0.14ab 2.99±0.1a 3.44±0.34de 3 2.83±0.10ab 2.95±0.11a 3.29±0.15cd 4 2.89±0.03b 3.09±0.20a 3.00±0.05abc 5 2.72±0.06ab 2.95±0.17a 3.20±0.28bcd 6 2.80±0.14ab 3.05±0.33a 3.10±0.13bcd 7 2.61±0.10a 2.90±0.30a 3.31±0.20cd 8 2.59±0.12a 3.09±0.30a 3.72±0.19e
Keterangan :Superscript yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan hasil yang berbeda nyata ( p<0.05)
Tabel 1 menunjukkan bahwa secara umum diameter mikrokapsul pada mikrokapsul P1 dengan rasio kolostrum berbanding alginat 1:4 mengalami
5 penurunan sepanjang pengamatan dilakukan. Namun demikian penurunannya tidak signifikan, kecuali pada minggu ke 7 dan 8 (p<0.05). Diduga, penurunan diameter mikrokapsul tersebut terjadi karena adanya sineresis. Menurut Draget et al. (2001), sineresis adalah karakteristik makroskopik gel yang ditandai dengan proses pengerutan gel yang berjalan lambat dan terjadi seiring berjalannya waktu, yang ditandai dengan keluarnya air dari gel tersebut pada gel alginat. Tingginya sineresis dikaitkan dengan tingginya blok guluronat dalam rantai alginat serta tingginya konsentrasi kation sebagai pembentuk ikatan silangnya.
Mikrokapsul P2 memiliki diameter yang cenderung stabil selama delapan minggu pengamatan (p>0.05). Mikrokapsul P3, dengan rasio kolostrum berbanding alginat 2:3, menunjukkan perubahan ukuran diameter pada minggu ke-3 hingga minggu ke-8 (p<0.05). Peningkatan ukuran diameter mikrokapsul pada mikrokapsul P3 diduga terjadi karena adanya osmosis. Osmosis diduga terjadi karena tipisnya dinding polimer penyalut yaitu alginat, sehingga air di media masuk ke dalam mikrokapsul.
Osmosis adalah difusi air melalui selaput yang permeabel, dari suatu tempat berkonsentrasi tinggi ke tempat berkonsentrasi rendah. Tekanan yang terjadi karena difusi molekul air disebut tekanan osmosis. Makin besar terjadinya osmosis maka makin besar pula tekanan osmosisnya (Rahmasari 2014). Masuknya air ke dalam mikrokapsul yang mendesak molekul di dalamnya sehingga menyebabkan mikrokapsul tersebut meningkat diameternya.
(a) (b) (c)
Gambar 1 Bentuk mikrokapsul pada suhu 40C(a) P2 (b) P1 ,dan (c) P3
Gambar 1 memperlihatkan morfologi mikrokapsul yang disimpan pada suhu 4oC, dimana bentuk mikrokapsul pada perlakuan P1 dan P2 sangat bervariasi.
Bentuk mikrokapsul yang bulat (Gambar 1a) dan oval (Gambar 1b) diduga dikarenakan adanya pengaruh dari jarak dan derajat kemiringan spuit (yang berisi kolostrum-alginat) ke dalam wadah berisi larutan kitosan dan CaCl2 pada saat
pembuatan mikrokapsul. Smrdel et al. (2008) menyatakan bahwa d
i
spersi alginat yang dijatuhkan ke media pengeras dari ketinggian lebih tinggi dari 6 cm dan dengan kecepatan pengadukan (homogenisasi) lebih dari 600 rpm akan menghasilkan mikrokapsul berbentuk bulat rata. Pengkerutan mikrokapsul P1 (Gambar 1b) diduga dikarenakan adanya sineresis pada mikrokapsul. Menurut Ronald et al. (2006), sineresis yaitu suatu keadaan dimana penyalut alginat, saat berbentuk gel akan mengalami kehilangan air dari permukaan bahan penyalut alginat atau keluarnya air dari bahan penyalut alginat yang menyebabkan terjadinya pengkerutan.3,7 mm 2,59 mm
6
Mikrokapsul P3 berbentuk oval dari minggu ke-0 hingga minggu ke-8 (Gambar 1c). Hal tersebut diduga karena komposisi alginat pada P3 paling sedikit dibandingkan dengan mikrokapsul P1 dan P2. Komposisi mikrokapsul dengan rasio kolostrum dan alginat sebesar 2:3 tersebut menyebabkan kolostrum tidak dapat terikat dengan baik oleh pengikat yaitu alginat sehingga ketika dikeluarkan dari ujung jarum siring pencetak untuk disalut, bentuknya menjadi memanjang. Semakin tinggi konsentrasi alginat sebagai pengikat, maka bentuk akan semakin stabil (Gambar 1a). Menurut Smrdel et al. (2008), bentuk mikrokapsul dipengaruhi oleh viskositas (ketebalan) dispersi polimer .
Tabel 2 Diameter (mm) mikrokapsul anti Eschercia coli pada suhu ruang
Minggu ke- Perlakuan
P1 P2 P3 0 2.61±0.10a 2.86±0.25ab 2.93±0.15a 1 2.45±0.13a 2.38±0.14a 2.83±0.22a 2 3.02± 0.25b 3.09±0.25b 3.18±0.25ab 3 3.16±0.08b 3.18±0.39b 3.44±0.12b Keterangan :
Superscript yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan hasil yang berbeda nyata ( p<0.05)
Pengamatan morfologi mikrokapsul yang disimpan pada suhu ruang hanya bisa diamati hingga minggu ke-3. Hal tersebut terjadi karena pada minggu ke-4 mikrokapsul yang ditempatkan pada suhu ruang sudah terkontaminasi (media berlendir). Menurut Laila et al. (2008), kontaminasi berasal dari dalam ruang yang memiliki kelembaban udara berkisar antara 25-75%.
Gambar 2 Mikrokapsul yang terkontaminasi ( ) pada minggu ke-4 dengan penyimpanan pada suhu ruang
Gambar 2 menunjukkan adanya kontaminan yang masuk dan mengkontaminasi mikrokapsul yang ada di dalam tabung ketika disimpan pada suhu ruang, yang diduga akibat tingginya kelembaban udara. Menurut Krasaekoopt et al. (2003), jika kadar air suatu produk terlalu tinggi akan menyebabkan produk mudah terkontaminasi. Tersedianya makanan yaitu protein yang berasal dari kolostrum serta selulosa yang berasal dari kitosan membuat kontaminan dapat tumbuh dengan baik pada suhu ruang. Kitosan memiliki struktur mirip selulosa, beberapa polimer turunan selulosa seperti hidroksi propil metil selulosa (HPMC) dan etil selulosa (EC) yangtelah banyak digunakan dalam sediaan lepas terkendali, baik dalam bentuk matriks maupun mikrokapsul(Sutriyo et al. 2005)
7 Suhu yang tinggi juga menyebabkan masa penyimpanan menjadi lebih pendek. Menurut Montesqrit (2013), stabilitas mikrokapsul dapat dipengaruhi oleh suhu dan lama penyimpanan. Semakin tinggi suhu penyimpanan, maka semakin pendek daya simpan bahan tersebut.
Tabel 2 menunjukkan bahwa ukuran diameter mikrokapsul P1 cenderung mulai mengalami perubahan pada minggu ke-2 dan ke-3 (p>0.05). Ukuran diameter mikrokapsul P2 pada minggu ke-2 dan ke-3 cenderung mengalami peningkatan dibandingkan minggu ke-1, namun demikian peningkatannya tidak berbeda nyata (p>0.05). Hal ini menunjukkan bahwa ukuran diameter mikrokapsul P2 relatif stabil. Pengukuran diameter pada mikrokapsul P3 menunjukan adanya perubahan ukuran diameter, dimana diameternya mengalami peningkatan (p<0.05).
Perubahan ukuran diameter mikrokapsul pada minggu ke 2 dan ke 3 pada perlakuan P1 dan P3 diduga karena terjadinya osmosis dan adanya cekaman dari lingkungan dengan suhu ruangan tempat penyimpanan relatif tinggi. Cekaman dari lingkungan membuat kerusakan bahan polimer penyalut sehingga ikatannya tidak kuat yang menyebabkan meningkatnya porositas dari membran penyalut. Osmosis tersebut terjadi karena adanya peningkatan porositas membran penyalut. Porositas tersebut menyebabkan masuknya air di media, yang masuk ke dalam mikrokapsul melalui pori-pori sehingga mikrokapsul mengalami peningkatan diameter. Suhu penyimpanan dan lama penyimpanan saling berkaitan satu sama lain. Jika bahan disimpan pada suhu tinggi maka waktu penyimpanan tidak akan bertahan lama, karena bahan mengalami kerusakan yang dapat menurunkan kualitas bahan polimer tersebut (Montesqrit 2013).
(a) (b) (c)
Gambar 3 Bentuk mikrokapsul pada suhu ruang (a) P1 ,(b) P2 , dan (c) P3 Hasil pengamatan terhadap bentuk mikrokapsul P1, P2, dan P3 yang disimpan pada suhu ruang selama 3 minggu menunjukkan bahwa, semakin banyak konsentrasi penyalut (alginat), maka bentuk dari mikrokapsul akan semakin stabil bulat karena daya ikat dari alginat makin baik dan kuat. Menurut Fahimdanesh et al (2012), bentuk mikrokapsul adalah bulat. Keragaman bentuk mikrokapsul (bulat dan oval) pada masing masing perlakuan pada penelitian ini diduga dipengaruhi oleh besarnya konsentrasi alginat sebagai penyalut. Menurut Apparao et al. (2010), bentuk mikrokapsul dapat dipengaruhi oleh banyaknya polimer penyalut. Bentuk mikrokapsul yang berbentuk bulat dan oval dipengaruhi pula oleh derajat kemiringan spuit serta jarak jatuhnya droplet ke dalam beaker glass berisi larutan kitosan dan CaCl2(Krasaekoopt et al. 2003)
3,4 mm
2,5 mm
8
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Mikrokapsul dapat disimpan pada suhu 4o C tanpa adanya kontaminasi
selama 8 minggu penyimpanan. Mikrokapsul yang disimpan pada suhu ruang hanya mampu bertahan tanpa kontaminan hingga 3 minggu masa penyimpanan. Morfologi (ukuran) mikrokapsul dengan rasio kolostrum berbanding alginat sebesar 3:7 relatif stabil dibandingkan dengan ukuran mikrokapsul dengan rasio kolostrum berbanding alginat sebesar 1:4 dan 2:3 pada suhu penyimpanan 4oC
dan suhu ruang.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui korelasi antara morfologi mikrokapsul dengan konsentrasi IgG yang terkandung di dalam mikrokapsul, sehingga dapat diketahui apakah morfologi memengaruhi kandungan IgG didalamnya.
DAFTAR PUSTAKA
Apparao B, Shivalingam M, Reddy YK, Sunitha N, Jyothibasu T, Shyam T. 2010. Design and evaluation of sustain release microcapsule containing diclofenac sodium. Int J Pharm Biomed Res.1(3):90–93.
Draget KI, Gaserod O, Aune I, Andersen PO, Storbakken B, Stokke BT, and Smidsod O. 2001. Effect of molecular weight and elstic segment flexibility on syneresis in Ca-alginate gels. Food Hydrocolloid. 15(1):485–490.
Esfandiari A, Widhyari SD , Wibawan IWT, Murtini S, Febram B. 2008. Produksi kolostrum antivirus avian influenza dalam rangka pengendalian infeksi virus flu burung. JIPI.13(2):69–79.
Esfandiari A, Kawitan F , Murtini S, Widhyari SD. 2014. Effect of pH on the Stability of IgG Anti H5N1 from Colostrum of Cows Vaccinated by H5N1. Di dalam Sripa B, Xia Z Nong, Venturina M, Olveda R, Bergquist R, Shan L, Xujing, Jiagang G, Joy M, Gordoncillo, Agungpriyono SH, Satrija F,editor. The 3 Joint International Meetings. 2014 October 13-15 Bogor Indonesia.Bogor (ID): Fakultas Kedokteran Hewan, IPB.
Fahimdanesh M, Mohammadi N, Ahari H, Zajani MAK, Hargalani FZ. 2012. Effect of micoencapsulation plush resistans starch on survical of Lactobacillus casei and Bifidobacterium bifidum in Mayonnaise Sauce. Afr J Microbiol Res. 6(1):6853-6858.
Jawetz E, Melnick JL, Adelberg EA. 2005. Mikrobiologi kedokteran. Ed ke-23. Jakarta: Buku Kedokteran ECG.
Krasaekoopt W, Bhandari B, Deeth H. 2003. Evaluation of encapsulation techniques of probiotics for yoghurt. Int Dairy J. 3(1):3–13.
9 Laila F, Wulandari RA, Hermawati E, Susanna D. 2008. Kualitas udara dalam
ruang perpustakaan universitas X ditinjau dari kualitas biologi, fisik dan kimiawi. Makara Kesehatan. 12(2) : 76-82.
Li XY, Jin LJ, Mcallister, Stanford K, Xu JY, Lu YN, Zhen YH, Sun YX, Xu YP. 2007. Chitosan-alginate microcapsules for oral delivery of yolk immunoglobulun (IgY). J Agric Food Chem. 55(1) : 2911–2917.
Montesqrit , Ovianti R. 2013. Pengaruh suhu dan lama penyimpanan terhadap stabilitas minyak ikan dan mikrokapsul minyak ikan. JPI.15 (1) : 1- 7.
Murtini S, Amalia F, Esfandiari A, Widhyari SD. 2014. Pengaruh Enzim Pepsin dan Tripsin Terhadap Titer IgG Anti H5N1 dari Kolostrum Sapi yang Divaksin H5N1. Di dalam Sripa B, Xia Z Nong, Venturina M, Olveda R, Bergquist R, Shan L, Xujing, Jiagang G, Joy M, Gordoncillo, Agungpriyono SH, Satrija F,editor. The 3 Joint International Meetings. 2014 October 13-15 Bogor Indonesia.Bogor (ID): Fakultas Kedokteran Hewan, IPB.
Rahmasari H, Susanto WH. 2014. Ekstraksi osmosis pada pembuatan sirup murbei(Morus alba L.) kajian proporsi buah : sukrosa dan lama osmosis. JPA. 2(3):191-197.
Roitt IM, Brosstoff J, Male DK. 1998. Immunology. 5th ed. London (UK):Mosby International Ltd.
Ronald L, Sakaguchi, John M. 2006. Craig’s restorative dental material.12th ed. Louis Missousi : United States.p333-344.
Sabitha P, Vijaya RJ, Ravindra RK. 2010. Desain and evaluation of controled release chitosan-calsium alginate microcapsule of anti tubercular drugs for oral use. Int J Chem Tech Res. 2(1): 88–98.
Selk G. 2006. Passive immunity in the newborn calf affects lifetime performance. Cow/Calf Corner Oklahoma Cooperative Extension Service.
Smrdel P, Bogataja M, Mrhar A. 2008.The influence of selected parameters on the size and shape of alginate beads prepared by ionotropic gelation. Sci Pharm. 76(1): 77–89.
Soeripto. 2002. Penerapan konsep kesehatan hewan melalui vaksinasi. JLP. 21(2):48-55.
Supar. 2001. Pemberdayaan plasma nutfah mikroba veteriner dalam pengembangan peternakan: harapan vaksin Escherichia coli enterotoksigenik, enteropatogenik dan verotoksigenik isolat lokal untuk pengendalian kolibasilosis neonatal pada anak sapi dan babi. Wartazoa. 11(1):36–43. Sutriyo, Joshita D, Indah R. 2005. Perbandingan pelepasan propanolol
hidroklorida dari matriks kitosan, etil selulosa, dan hidroksipropil metil selulosa. Majalah Ilmu Kefarmasian. 2(3):145-153.
Tizard IR. 2004. Veterinary immunology an introduction.7th ed. USA (US): Saunders.
Wukirsari T. 2006. Enkapsulasi ibuprofen dengan penyalut alginat-kitosan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Xu Y, Zhan C, Fan L, Wang L, Zheng H. 2007. Preparation of dual cross-linked alginate-chitosan blend with gel beads and in vitro controlled release in oral site specific drug delivery system. J Int Pharm. 25(1):329–336.
Zarrilli A, Micera E, Lacarpia N, Lombardi P, Pero ME, Pelagalli A,Angelo D, Mattia M, Avallone L. 2003. Evaluation of ewe colostrum quality by estimation of enzyme activity levels. Revue Méd. Vét.154(8): 521-523.
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis karya ilmiah Kajian Morfologi Mikrokapsul Anti Escherichia coli pada Berbagai Rasio Kolostrum/Alginat dan Suhu Penyimpanan dengan nama Retno Wulandari dan nama panggilan Wulan ini lahir di Wonogiri, 22 Maret 1994 dari Ayah Narto dan Ibu Sarikem. Penulis menempuh pendidikan sekolah dasar di SD Negeri 1 Kenteng pada tahun 2000-2006. Penulis melanjutkan pendidikan sekolah menengah pertama di SMPN 2 Purwantoro dan lulus pada tahun 2009. Penulis melanjutkan pendidikan sekolah menengah atas di SMA Negeri 1 Wonogiri dan lulus pada tahun 2012, lalu penulis melanjutkan dengan pendidikan ke perguruan tinggi di Institut Pertanian Bogor melalui jalur SNMPTN undangan dan di terima di Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor.
Penulis ini pernah menjabat sebagai Sekertaris di Himpunan Mahasiswa Profesi Ruminansia, FKH IPB pada tahun kepengurusan 2014-2015. Penulis ini juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Anatomi Veteriner 2 , Asisten praktikum mata kuliah Embriologi dan Genetika Perkembangan dan asisten praktikum mata kuliah Histologi 2 Veteriner.
Penulis aktif di beberapa kegatan magang liburan antara lain di Datasemen Kavleri Berkuda, Parongpong, Bandung (2014), Balai Inseminasi Buatan (BIB), Lembang (2014), Klinik Kayu Manis, Yogyakarta (2015), dan Balai Embrio Ternak (BET) Cipelang (2015). Penulis juga pernah mengikuti kegiatan Mahasiswa Abdi Nusantara IX di Provinsi Banten (2015).
