Mikroanatomi Kelenjar Kulit Duttaphrynus melanosticus Tony Febri Qurniawan, Deera Army Pramana 1 – 8
Mikroanatomi Kelenjar Kulit Duttaphrynus melanostictus (Schneider, 1799) dan Kalaoula baleata (Müller, 1836) (Amphibia, Anura) Tony Febri Qurniawan dan Deera Army Pramana Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada
ABSTRACT Microanatomi skin gland morphology research have been done as an effort to make skin glands as on of them character identification. Adult amphibian skin, Duttaphrynusmelanostictus and Kalaoulabaleata examined by light microscopy. The amphibian skin were prepared by the paraffin sections method and described their morphology. Results showed the morphology of amphibian skin consists of flattened to columnar epithelium in the epidermis and the dermis consists of connective tissue that can be divided into spongy and compact. Both amphibian skin gland consists of two types glands, mucous glands and granular. Mucous glands is small which located in the upper layers of the stratum spongiosum of the connective tissue. Granular glands is large and forming secretory compartments. The size, frequency and distribution of skin glands Duttaphrynus melanostictus and Kalaoula baleata are differences. Those differences structure in skin glands potential for identification and taxon. ABSTRAK Penelitian morfologi mikroanatomi kelenjar kulit telah dilakukan dalam upaya menjadikan karakter kelenjar kulit sebagai karakter identifikasi. Kulit amfibi dewasa, Duttaphrynus melanostictus dan Kalaoula baleata diteliti dengan mikroskop cahaya.Kulit amfibi tersebut dipreparasi dengan metode irisan parafin dan dideskripsikan karakter morfologinya.Hasil menunjukkan morfologi dasar kulit amfibi dengan epitel pipih hingga kolumner pada epidermis dan jaringan ikat dalam dermis yang dapat dibagi menjadi spons dan kompak. Kelenjar kulit kedua amfibi terdiri dari dua jenis kelenjar, kelenjar lendir dan granular. Kelenjar lendir kecil dan terletak di lapisan atas dari stratum spongiosum jaringan ikat. Kelenjar granular besar dan membentuk kompartemen sekretori. Terdapat perbedaan ukuran, frekuensi dan persebaran kelenjar kulit antara Duttaphrynus melanostictus dengan Kalaoula baleata.Perbedaan struktur mikroantomi kelenjar kulit berpotensi untuk identifikasi habitat dan takson famili amfbi tersebut. kulit yang tipis, banyak pembuluh darah
PENDAHULUAN Integumen
atau
biasa
disebut
dan selalu basah. Kondisi kulit tersebut
sebagai kulit merupakan suatu organ yang
pada
amfibi
berperan
melapisi permukaan tubuh dan berfungsi
respirasi. Bahkan beberapa jenis
untuk melindungi lapisan di bawahnya dari
paru-parunya mereduksi sehingga sistem
pengaruh luar misalnya dari pathogen.
respirasi hanya menggunakan kulit saja
Selain itu didalam kulit juga terdapat
atau disebut repirasi cutaneous (Hutchin
reseptor yang dapat mengenali perubahan
et.al, 2003; Iskandar, 1978; Cox, 1967 ).
lingkungan (Junqueira, 1998; Pough etal.,
Kulit amfibi dapat selalu basah karena
1998). Pada umumnya amfibi memiliki
didalamnya
terdapat
sebagai
banyak
alat amfibi
kelenjar-
1
Buletin Anatomi dan Fisiologi Volume XXI, Nomor 2, Oktober 2013 kelenjar sekresi. Sekresi dari kelenjar kulit
Duttaphrynus
amfibi mengandung berbagai senyawa
1799) dan katak Kalaoula baleata (Müller,
yang kaya akan protein, peptida steroid,
1836).
alkaloid,
lipid.
melanostictus dan katak (frog) Kalaoula
Sehingga senyawa sekresi kulit amfibi
baleata merupakan amfibi yang melimpah
dapat berpotensi dijadikan sebagai bahan
dan mudah ditemukan disekitar lingkungan
obat antibiotik dan antimikrobia di masa
kita.
mendatang
diharapkan
amina
biogenik
(Maciel
dan
et
al.,
melanostictus
Kodok
(Schneider,
(toad)
Informasi
dari
dapat
Duttaphrynus
penelitian
menjadi
ini
pendukung
2003;Felsemburgh et al., 2007). Penelitian
dalam mengidentifikasi struktur kulit kedua
Yoshie et al.(1985) dan Ersparmer (1994)
amfibi tersebut.
memberikan informasi bahwa sekresi dari kelenjar
kulit
amfibi
memberikan
METODOLOGI Dalam
pertahanan terhadap predator, memiliki sifat
antibiotik
terhadap
pertumbuhan
mikroba, membantu dalam respirasi kulit, berperan dalam transfer trans epitelial ion, osmoregulasi dan penyerapan air. Kulit yang memiliki peran yang begitu penting pada kehidupan amfibi sangat menarik untuk diteliti. Penelitian histologi pada kelenjar kulit amfibi khususnya untuk jenisjenis amfibi dari negara tropis seperti Indonesia masih sangat minim dan terbatas. Padahal penelitian terkini Faivovich et al. (2005)
dan
Delfino
mengindikasikan histomorfologi
et
al.
bahwa kelenjar
(2002) karakter
kulit
dapat
digunakan untuk identifikasi dan mencari hubungan filogenetik antara spesies amfibi. Berdasarkan latar belakang tersebut maka dilakukanlah penelitian ini yang bertujuan untuk mengetahui perbandingan struktur mikroanatomi
kelenjar
kulit
amfibi
terestrial dengan akuatik yaitu kodok 2
penelitian
ini
preparat
kelenjar kulit Duttaphrynus melanostictus dan
Kalaoula
baleata
dibuat
dengan
menggunakan metode irisan. Fiksatif yang digunakan berupa larutan Bouin’s. Fiksatif Bouin’s membuat jaringan terfiksasi lebih baik dibandingkan dengan fiksatif Neutral Buffered Formalin (NBF) dan Zenker’s (Hostetler & Cannon, 2005; Bancroft & Cook.1984). Alat-alat yang diperlukan untuk tahap narkose dan pembedahan disiapkan. Duttaphrynus melanostictus dan Kalaoula baleata yang akan digunakan ditangkap dari area kampus pada malam hari sebelum pembuatan preparat dimulai. Setelah ditentukan jenis kelamin serta diukur panjang SVL (Snout Vent Length) dan
berat
tubuhnya,
Duttaphrynus
melanostictus dan Kalaoula baleata di narkose dalam Killing bottle menggunakan Duttaphrynus melanostictus dan Kalaoula baleata
dimasukkan
ke
dalam
botol
Mikroanatomi Kelenjar Kulit Duttaphrynus melanosticus Tony Febri Qurniawan, Deera Army Pramana 1 – 8 tersebut. Eter diteteskan pada kapas bersih.
dilanjutkan dengan memindahkan jaringan
Kemudian kapas tersebut dimasukkan ke
ke parafin murni selama 3x 50 menit.
dalam killing bottle dan ditutup rapat. Setelah
beberapa
saat,
amfibi
parafin murni dituangkan ke dalam kotak
tersebut dikeluarkan dan diletakkan di atas
untuk membentuk blok parafin. Segera
kotak parafin untuk proses pembedahan.
setelah itu, jaringan dicelupkan ke dalam
Pengambilan
kedua
Untuk proses embedding dibuat
kelenjar
kulit
parafin dan diatur
orientasinya.
Blok
dilakukan dengan pertama-tama menjepit
parafin yang telah membeku diiris sehingga
kulit bagian posterior diatas membran
permukaan yang hendak diiris dengan
tympanum dengan pinset. Kulit tersebut
mikrotom berbentuk segi empat. Blok
agak direntangkan dan kemudian digunting.
parafin kemudian ditempelkan pada holder
Organ diiris dengan ketebalan kurang lebih
kayu. Parafin dicairkan pada holder kayu,
lima milimeter. Selanjutnya masing-masing
lalu blok parafin yang berisi preparat
irisan tersebut dimasukkan ke dalam botol
ditempelkan pada holder.
Flakon yang telah diisi larutan fiksatif Bouin
dan
Langkah
diberi
yang
sama
label
sebelumnya.
diterapkan
pada
kelenjar kulit pada sisi kepala yang lain.
Pada proses sectioning,
holder
dipasang pada mikrotom. Setelah pisau mikrotom dipasang, pengirisan dapat mulai dilakukan dengan memutar tuas mikrotom.
Jaringan dibiarkan dalam larutan
Pita parafin yang terbentuk diatur pada
Bouin minimal selama 60 menit. Kemudian
lembaran kertas karbon. Setelah didapatkan
larutan fiksatif diganti dengan alkohol 70%.
irisan
Alkohol
kali.
dihentikan. Pita parafin dipotong dengan
Washing dilakukan pada saat fiksatif
pisau bedah untuk mengambil dua atau tiga
Bouin’s, hingga warna kuning menipis.
segmen irisan. Potongan tersebut yang akan
Tahap berikutnya, alkohol dalam botol
dilekatkan pada gelas benda.Gelas benda
Flakon
dengan
yang akan digunakan untuk meletakkan
alkohol 70% (4 x 30 menit), 80% (2 x 30
irisan diolesi albumin Meyer’s terlebih
menit), 90% (2 x 30 menit), 96% (1 x 30
dahulu. Selanjutnya, akuades diteteskan di
menit), dan alkohol absolut (1 x 30 menit).
atas gelas benda, lalu irisan preparat
Setelah itu, alkohol absolut diganti dengan
diletakkan di atas air tersebut. Gelas benda
toluol selama 15 menit untuk proses
dipindahkan ke hotplate dengan suhu 40-
dealkoholisasi.
45C hingga preparat merentang.
diganti
sebanyak
berturut-turut
tiga
diganti
Berikutnya,
jaringan
yang
cukup
baik,
pemotongan
dimasukkan ke dalam toluol:parafin pada
Pewarnaan menggunakan Mallory
oven selama 30 menit. Proses infiltrasi ini
Acid Fuchsin (MAF). Sebelum masuk ke 13
Buletin Anatomi dan Fisiologi Volume XXI, Nomor 2, Oktober 2013 pewarnaan,
selanjutnya
dilakukan
dari 3 bagian yaitu kutikula/epidermis,
dideparafinasi dengan dicelupkan pada
korium/cutis vera/dermis dan beberapa
xylol selama minimal 15 menit. Proses
kelenjar - kelenjar sekresi (gambar 1 dan
dehidrasi dilakukan dengan mencelupkan
gambar 2). Lapisan epidermis merupakan
preparat pada alkohol absolut, 96%, 90%,
perkembangan dari ectoderm pada bagian
80%, 70%, 60%, 50%, 30%, dan akuades.
terluar
Kemudian preparat dapat dicelupkan dalam
sedangkan
larutan acid fuchsin selama 3 menit. Setelah
perkembangan dari dermatom yang juga
dicuci
dipengaruhi
dengan
akuades,
preparat
dimasukkan ke dalam larutan PMA selama
dari
suatu
embrio
dermis
oleh
hewan,
merupakan
mesoderm
somatik
lateral dan ventral.
5 menit. Kemudian, dicuci dengan akuades
Epidermis terdiri atas beberapa
dan dicelupkan dalam larutan Mallory’s
lapisan
selama 2 menit. Setelah dicuci lagi dalam
bervariasi. Pada lapisan bawah epidermis
akuades,
dengan
pada
kodok
mikroskop untuk melihat hasil pewarnaan.
juga
dapat
Apabila terlalu tebal, dicuci kembali, bila
berpigmen. Secara umum lapisan epidermis
kurang tebal, dicelup lagi ke dalam larutan
kulit katak dapat dibagi menjadi 4 macam
Mallory’s. Setelah pewarnaan, preparat
yaitu dari lapisan paling terluar berupa
didehidrasi dengan mencelupkannya pada
horny layer, selanjutnya berupa middle
alkohol konsentrasi 30%, 50%, 60%, 70%,
layer, deep layer dan sel-sel mukosa. Horny
80%, 90%, 96%, dan alkohol absolut secara
layer tersusun atas sel berbentuk pipih dan
berturut-turut.
preparat
rapat. Middle layer tersusun dari sel
dicelupkan pada larutan xylol, dikeringkan
berbentuk semi kolumner dan deep layer
dan
balsam
tersusun dari sel berbentuk kolumner
diteteskan di atas preparat dalam jumlah
dengan melekat pada membran basalis
yang cukup, tidak berlebihan. Setelah itu,
dibawahnya.
Beberapa
preparat dikeringkan di atas hotplate.
termodifikasi
dan
Setelah kering, preparat diamati dengan
isolated mucous cell yang mensekresikan
mikroskop cahaya.
lendir sehingga kulit kedua amfibi selalu
preparat
diamati
Kemudian,
di-mounting.
Canada
sel
epithelial
dengan
bentuk
Duttaphrynusmelanostictus ditemukan
beberapa
sel
diferensiasi
sel
kolumner menjadi
lembab dan basah. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dermis terdiri atas 3 lapisan yaitu
Berdasarkan pengamatan diperoleh
lapisan superficial, lapisan tengah dan
bahwa kulit pada amfibi Duttaphrynus
lapisan dalam. Pada dermis kaya jaringan
melanostictus dan Kalaoula baleata terdiri
ikat yang dapat menentukan kulit amfibi
42
Mikroanatomi Kelenjar Kulit Duttaphrynus melanosticus Tony Febri Qurniawan, Deera Army Pramana 1 – 8 tipis atau tebal. Jaringan ikat di dalam
pada kodok tersebut lebih tebal daripada
dermis dibagi menjadi dua lapisan utama
pada
yaitu spons dan kompak. Dermis spons atas
superficial berbatasan langsung dengan
berupa jaringan ikat longgar dan kaya sel
epidermis, pada lapisan ini kaya akan sel-
melanin
sekitar
sel berpigmen, kelenjar seromukus dan
kelenjar mukus. Dermis kompak dibentuk
pembuluh darah. Hasil pengamatan preparat
oleh serabut kolagen dan serat elastis
Duttaphrynusmelanostictus,
(Gambar2). Dari hasil pengamatan, dermis
berpigmen
kodok Duttaphrynus melanostictus kaya
kalsium dapat teramati dan terwarnai
akan serabut kolagen sehingga lapisan kulit
berwarna
yang
didistribusikan
katak
Kalaoulabaleata.
yang
hitam
sel-sel
mengandung
(gambar
Lapisan
2
deposit
no
8).
Gambar 1.Penampang melintang kulit Kalaoulabaleata (kiri) dan Duttaphrynus melanostictus(kanan).Keterangan:A. Epidermis, B. Dermis, 1. Kelenjar seromukusa, 2. Serabut kolagen, 3. Kelenjar granula, 4. Jaringan ikat longgar, 5. Sekret kelenjar serosa-granular, 6. Pembuluh darah
51
Buletin Anatomi dan Fisiologi Volume XXI, Nomor 2, Oktober 2013
Gambar 2. kelenjar kulit Kalaoulabaleata (kiri) dan Duttaphrynus melanostictus (kanan). Keterangan: A. Epidermis, B. Startumkorneum, C.Stratumgranulosum, D. Dermis, 1. Sel epitel pipih, 2.Sel epitelkolumner, 3. Membrana basalis, 4. Kelenjar mukus, 5.pembuluh darah, 6. Serabut kolagen, 7. Inti sel fibroblast, 8. Deposit kalsium, 9. Ductusmucusa, 10. Sekret kelenjar serosa granular
Terdapat 2 macam kelenjar kulit
substruktur tersusun berulang rapi dan
kedua spesimen yaitu serosa dan mukosa.
sesuai dengan garis sekretori dasar kulit
Kelenjar serosa memiliki ukuran besar
amfibi.
0,15-0,3 mm pada Kalaoula baleata dan
biosintesis steroid (Hostetler & Cannon,
0,2-0,45
Duttaphrynus
2005). Tipe II, merupakan kelenjar serosa
melanostictus dan ada yang bergranular.
bergranular dengan frekuensi kepadatan
Kelenjar serosa bergranular banyak terdapat
granular bervariasi dan mensintesis produk
pada
ini
berupa
mensekresikan racun, sehingga kelenjar ini
2008).
mm
paratoid
pada
dimana
kelenjar
disebut kelenjar racun/granular.Delfinoet
Kelenjar
ini
proteinaceous
Kelenjar
terlibat
dalam
(Ananniaset
mukus
al.,
umumnya
al., (1998) membagi kelenjar serosa pada
berbentuk bulat berukuran kecil dengan
amfibi menjadi 2 tipe berdasarkan produk
jumlah
kandungan sekret yang dihasilkan, organel
dibandingkan kelenjar serosa. Kelenjar ini
yang berperan, dan sel-sel yang terlibat
terbentuk dari sel-sel mukus yang terisolasi
dalam proses pendewasaan (diferensiasi
dan berdiferensiasi menghasilkan sekret
dan maturasi). Kelenjar serosa tipe I
berupa asam sulfat glikoprotein (Anannias
merupakan kelenjar yang tersusun atas
et al, 2008). Dari hasil (gambar 2) teramati
vesikula bersel tunggal padat dengan
saluran kelenjar mukus pada Kalaoula
62
lebih
banyak
dan
tersebar
Mikroanatomi Kelenjar Kulit Duttaphrynus melanosticus Tony Febri Qurniawan, Deera Army Pramana 1 – 8 baleata yang menandakan bahwa pada katak akuatik seperti Kalaoula baleata kulitnya selalu basah dan tidak dapat jauh dari air. Perbedaan ukuran, jumlah dan distribusi kelenjar kulit serosa dan mukus pada
dua
amfibi
Duttaphrynus
tersebut
kodok
melanostictus
(hidup
terrestrial) dan katak Kalaoula baleata (hidup
akuatik)
sebenarnya
berpotensi
dapat
dijadikan
dijadikan
identifikasi
habitatnya
dan
kelompok
sampai
taksonnya, namun masih perlu penelitian lebih lanjut dan luas lagi untuk dapat menjadi identifikasi hingga genus.
KESIMPULAN Terdapat
perbedaan
ukuran,
frekuensi dan persebaran kelenjar kulit antara Duttaphrynus melanostictus dengan Kalaoula baleata. Perbedaan ketebalan kulit dan tekstur kehalusan kulit pada kedua jenis amfibi tersebut dipengaruhi oleh ketebalan jaringan ikat pada lapisan dermis kulit
serta
persebaraan
kelenjar
kulit
mukosa pada lapisan superficial dermis. Pada kulit katak Kaloula baleata terdapat dua kelenjar yaitu mucus yang terwarnai ungu dan racun yang terwarnai merah.Pada kulit kodok Duttaphrynus melanostictus kelenjar racun berukuran besar dan yang terwarnai
ungu.Perbedaan
morfologi
mikroantomi kelenjar kulit berpotensi untuk identifikasi habitat dan takson famili amfbi tersebut.
DAFTAR PUSTAKA Ananias F., J.R. Rigolo, J.A. Almeida. 2008. Histochemistry of skin glands of Trachycephalusaff. venulosusLaurenti, 1768 (Anura, Hylidae). Micron 39; 56–60 Bancroft, J.D. & H.C. Cook.1984.Manual of Histological Techniques. Churchill Livingston, London, pp.39 Cox, C.B. (1967).Cutaneous respiration and the origin of the modern Amphibia. Proc. R. Soc. Lond. B. 178, 37-47. Delfino G, Brizzi R, Kracke-Berndorff R, Alvarez B.1998. Serous gland dimorphism in the skin of Melanophryniscusstelzneri (Anura: Bufonidae).Journal Morphol 237(1):19-32 Delfino, G., Brizzi, R., Nosi, D., Terreni, A., 2002. Serous cutaneous glands innew world hylid frogs: An ultrastructural study on skin poisons confirmsphylogenetic relationships between Osteopilusseptentrionalisand Phrynohyasvenulosa. J. Morphol. 253, 176–186. Duellman, W. E., L. Trueb. 1986. Biology of Amphibians. McGraw – Hill Book Company. New York ,pp : 151 – 162. Ersparmer, V., 1994.Bioactive secretions of the amphibian integument. In:Heatwolw, H. (Ed.), Biology of Amphibians: The integument. Surrey Beattyand Sons, Chipping Norton, Australia, pp. 179–315. Faivovich, J., Haddad, C.F.B., Garcia, P.C.A., Frost, D.R., Campbell, J.A.,Wheeler, W.C., 2005. Systematic review of the frog family Hylidae, withspecial reference to Hylinae: phylogenetic analysis and taxonomic revision.Bull. Am. Mus. Nat. Hist. 294, 1–240. Felsemburgh, F.A., Carvalho-e-Silva, S.P., de Brito-Gitirana, L., 2007.Morphologicalcharacterizatio
71
Buletin Anatomi dan Fisiologi Volume XXI, Nomor 2, Oktober 2013 n of the anuran integument of the Proceratophrysand Odontophrynus genera (Amphibia, Anuran, Leptodactylidae). Micron38 (5), 439–445. Hostetler, J.R., M.S. Cannon.2005.The Anatomy of the Parotoid Gland in Bufonidae with Histochemical Findings. I. Bufomarinus.Journal of Morphology.Vol 142, pp.225-239 Hutchins, M., W.E. Duellman, Neil Schlager 2003.Grizimek’s Animal Life Encyclopedia second edition Volume 6 Amphibians. Gale Group. Farmington Hill Iskandar, D.T. (1978). A new species of Barbourula: First record of a discoglossid from Borneo. Copeia1978, 564–566. Junqueira, L.C. 1998. Histologi Dasar(Basic Histology), edisi kedelapan. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta, hal:357359 Maciel, N.M., Schwatz, C.A., Ju´nior, O.R.P., Sebben, A., Castro, M.S., Sousa,M.V., Fontes,W., Schwartz, E.N.F., 2003. Composition of indolealkylaminesof Buforubescens cutaneous secretions compared to six other Brazilian bufonidswith phylogenetic implications. Comp. Biochem. Phys. 134, 641–649. Pough, F.H., Heiser, J.B.,W.N. McFarland. 1996. Vertebrate Life (4thed.) Prentice-Hall,Inc.New Jersey, pp : 215 ; 271 – 275. Vitt J,. P. Caldwell. 2007.Herpetology : an Introductory Biology of Ampibians and Reptiles. Academic Press.New York. Yoshie, S., Toshihiko, I., Tsuneo, F., 1985.Coexistence of bombesin and 5- hydroxytryptamine in the cutaneous gland of the frog, Bombina orientalis. Cell Tissue Res. 239, 25–29.
2 8
