1 LAPORAN HASIL LITBANG
Materi
Identitas Lembaga Litbangyasa :
Nama : Balai Besar Penelitian Veteriner Pimpinan : Dr. Hardiman, MM
Alamat : Jl. RE Martadinata 30, Bogor 16114
Identitas Kegiatan :
Judul : Aplikasi ELISA fumonisin berbasis atibodi monoclonal untuk mengetahui risiko kontaminasi fumonisin pada bahan pakan dan pangan
Abstraksi
Fumonisin yaitu jenis mikotoksin yang dihasilkan oleh kapang Fusarium verticilliodes dan Fusarium proliferatum yang tumbuh sebagai patogen pada komoditas pertanian seperti jagung, gandum, sorgum, dan padi. Fumonisin dikategorikan sebagai senyawa karsinogenik grup 2B dan termasuk lima mikotoksin penting di dunia. Fumonisin diketahui sebagai penyebab kanker esofagus dan radang ginjal pada manusia, leukoensepalomalasia pada kuda, pembengkakan paru-paru pada babi, toksisitas pada kardiovaskuler pada kuda dan babi, kematian akut pada domba, serta penurunan kekebalan pada ayam. Di Indonesia, fumonisin ditemukan pada bahan pakan (jagung, dedak) dan pakan komposit. Dalam rangka keamanan pangan dan perdagangan global monitoring kontaminasi fumonisin dalam bahan pakan dan pangan perlu dilakukan dengan cepat dan akurat. Untuk itu dibutuhkan perangkat deteksi cepat yang mudah dan ekonomis. Pada umumnya deteksi fumonisin dilakukan dengan khromatografi cair kinerja tinggi (KCKT) yang menggunakan bahan kimia dan peralatan yang mahal, serta ketrampilan yang tinggi. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) merupakan metode sensitif, cepat, dan mudah dilakukan dengan hanya menggunakan alat pembaca yang sederhana (ELISA reader). Pada penelitian sebelumnya telah dihasilkan antibodi monoklonal (AbMk) dari sel hibridoma sub klon 2B1F6F7 yang spesifik terhadap fumonisin B1 (FB1) yang digunakan dalam pengembangan ELISA untuk mendeteksi fumonisin
2 pada pakan ternak. Metode ELISA kompetitif langsung (dc-ELISA) yang telah dikembangkan tersebut memiliki performan yang baik untuk mendeteksi fumonisin pada jagung dan pakan yang digunakan sebagai model. Meskipun demikian, ELISA tersebut belum diaplikasikan secara luas untuk mendeteksi fumonisin pada sampel pakan maupun pangan di Indonesia.
Maksud dan tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengaplikasikan ELISA fumonisin yang telah dikembangkan di Bbalitvet pada sampel lapang, sehingga dapat diketahui tingkat kontaminasi fumonisin pada bahan pakan dan pangan di Indonesia sekaligus juga diketahuinya tingkat kelayakan pengaplikasian teknik ELISA yang dikembangkan. Dengan demikian risiko dari kontaminasi fumonisin tersebut terhadap kesehatan hewan dan manusia dapat diantisipasi. Jika teknik ELISA yang dikembangkan valid dan memenuhi kriteria kelayakan maka akan dikembangkan sebagai kit ELISA yang dapat ditawarkan untuk dikomersialkan.
Sebelum aplikasi teknik ELISA, dilakukan kembali optimasi format id-ELISA melalui titrasi antibodi dan konjugat , dimana kondisi optimum tercapai pada konsentrasi antibodi 0,04 µg/mL dan konjugat 0,01 µg/mL untuk mendapatkan kurva yang linier pada kisaran konsentrasi FB1 0-25 µg/mL (ppm). Selanjutnya kondisi tersebut digunakan dalam menganalisis fumonisin pada sampel lapang. Pelarut pengekstrak terbaik adalah metanol-air 60% untuk matriks sampel jagung dengan linieritas R2 = 0,9548 dan kisaran rekoveri 80,22% - 120,97%. Total sampel lapang diperoleh dari provinsi NTT, Lampung dan Jawa Barat sebanyak 240 sampel yang terdiri dari bahan pangan, bahan pakan dan pakan ternak. Hasil analisis FB1 pada sampel lapang perlu diwaspadai karena konsentrasi FB1 untuk beberapa jenis sampel mendekati, bahkan ada yang melebihi ambang batas (MRL) untuk pakan ternak tertentu. Perbandingan teknik ELISA yang dikembangkan dengan menggunakan 30 sampel lapang menunjukkah kesesuaian sebesar 89,52% dengan kit ELISA komersial.
Kata kunci: Fumonisin, dc-ELISA , antibodi monoklonal, aplikasi, pakan, pangan
Abstract
Fumonisin is a group of mycotoxins produced by Fusarium verticilliodes and Fusarium proliferatum which grow as pathogens on agricultural commodities such as
3 corn, wheat, sorghum and rice. Fumonisin is categorised as carcinogenc compound group 2B and one of five important mycotoxins in the world. Fumonisin causes eosophageal cancer and nephrotoxicity in human, equine leukoencephalomalacia (ELEM), porcine pulmonary edema (PPE), cardiovascular toxicity on horses and pigs, lethal effects on lambs, and immunosuppressive in chicken and other domestic animals. In Indonesia, fumonisin has been found in feed ingredients (corn, rice brand) and composite feed. In term of food safety and global trade fumonisin in feed and food has to be monitored rapidly and accurately. Therefore, rapid, and economical detection methods are needed. HPLC is common method for fumonisin detection. The method exploits expensive chemicals and instrumentation that needs high skills to operate. On the other hand, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) consider as sensitive, rapid, and easy to run only by the use of ELISA reader. Monoclonal antibody has been produced from hybridoma cells subclone 2B1F6F7 in the previous study. The antibody specific for fumonisin B1 (FB1) and has been used to develop direct competitive ELISA (dc-ELISA) for the detection of FB1 in feed and maize. However, the developed method has not been applied to detect FB1 in feed and foods in fields. In this study, samples were colllected from some provinces in Indonesia,especially NTT and other provinces such as Lampung, and West Java. Fumonisin was analysed using the developed ELISA. The format was optimised pior to the aplication on the samples by titration the antiboies and the enzyme conjugate. The data obtained from the study were analysed in order to estimate the risk of fumonisin contamination in samples to animal and human’s health. The objective of the study is to apply the ELISA fumonisin developed at Bbalitvet on the field samples to get data on level of fumonisin contamination in Indonesia, so that the risk of the contamination could be anticipated and the ELISA Kit which has been developed could be offered for commercialization.
Titration of antibodies and enzyme conjugate was performed prior to aplication of the dc-ELISA on the samples. The concentration of antibodies and the enzyme conjugate to achieve the optimum condition were 0.04 µg/mL and 0.01 µg/mL respectively for the FB1 serial standard ranging from 0-25 µg/mL. The condition was then applied for analysing FB1 in field samples from NTT, Lampung and Wes Java provinces. The best extraction solvent was methanol-water 60% for maize samples which gave linearity of R2 = 0.9548 and the recovery ranged between 80,22% - 120,97%. Total samples collected from The the three provinces were 240
4 samples of food staple (maize), feed ingredients, and composite feeds. The results indicted that most of the samples were contaminated by FB1 with the level of concern. Comparison the ELISA technique used 30 samples 89.52% correlated with the commercial ELISA kit.
Key words: fumonisin, dc-ELISA, monoclonal antibody, aplication, feeds, foods
Tim Peneliti :
Ketua : Dr. Dra. Romsyah Maryam, M.Med.Sc Anggota : Prof. Dr. drh. Sjamsul Bahri, MS
Prof. Drh. Darmono, MSc Yuningsih, BSc.
Waktu Pelaksanaan : Februari – Oktober 2012
Publikasi : Nasional/Internasional
Identitas Kekayaan Intektual dan Hasil Litbang :
Ringkasan Kekayaan Intektual :
Teknologi yang dikembangkan ini adalah teknik ELISA kompetitif langsung berbasis antibodi monoklonal yang untuk mendeteksi fumonisin pada bahan pakan dan pangan yang dihasilkan melalui dana APBN. Kekayaan intelektual yang sedang diajukan adalah paten biasa, dimana dari hasil pengembangannya dapat dihasilkan 3 judul paten.
Ringkasan Hasil Litbang :
- Kondisi optimum dc-ELISA pada konsentrasi antibodi 0,04 ug/mL, konjugat enzim 0,01 ug/mL pada konsentrasi FB1 standar 0-25 ug/mL
- Pelarut pengekstrak terbaik adalah metanol-air 60% untuk matriks sampel jagung dengan linieritas R2 = 0,9548 dan kisaran rekoveri 80,22% - 120,97% - Total sampel lapang diperoleh dari provinsi NTT, Lampung dan Jawa Barat
sebanyak 240 sampel yang terdiri dari bahan pangan, bahan pakan dan pakan ternak.
5 - Hasil analisis FB1 pada sampel lapang perlu diwaspadai karena konsentrasi
FB1 untuk beberapa jenis sampel mendekati, bahkan ada yang melebihi ambang batas (MRL) untuk pakan ternak.
- Perbandingan teknik ELISA yang dikembangkan dengan menggunakan 30 sampel lapang menunjukkah bahwa teknik EliSA yang dikembangkan memiliki kesesuaian sebesar 89,52% dengan kit ELISA komersial.
Pengelolaan Anggaran :
- Termin I (30%) : Bahan, Perjalanan, Honorarium Pelaksana - Termin II (50%) : Bahan, Perjalanan, Honorarium Pelaksana - Termin III (20%): Bahan, Honorarium Pelaksana
Sarana-Prasarana :
- Bahan penelitian (habis pakai)
- Alat laboratorium: alat gelas, pelat mikro (microplate), ELISA reader yang tersedia di Bbalitvet
Pendokumentasian :
- Rekaman kegiatan di laboratorium untuk ekspose PKPP pada Kegiatan hakteknas (dalam bentuk CD)
- Laporan penelitian lapang
- Foto terkait kegiatan di laboratorium dan di lapang, serta kegaitan koordinasi
