EFEKTIVITAS ASAM ORGANIK CAIR DALAM MENGINAKTIVASI VIRUS NEWCASTLE DISEASE
M DENNY SAPTO PRASETYO
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
1
2
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Efektivitas Asam Organik Cair dalam Menginaktivasi Virus Newcastle Disease 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 akhirskripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Februari 2014
M Denny Sapto Prasetyo NIM B0409007
3
ABSTRAK M DENNY SAPTO PRASETYO. Efektivitas Asam Organik Cair dalam Menginaktivasi Virus Newcastle Disease. Dibimbing oleh SRI MURTINI dan RETNO DAMAJANTI SOEJOEDONO. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari kemampuan asam organik cair dalam menginaktivasi virus Newcastle Disease (ND). Pengujian diawali dengan uji toksisitas asam organik pada embrio ayam menggunakan telur embrio tertunas (TET). Uji dilakukan menggunakan TET karena pengujian kemampuan inaktivasi asam organik terhadap virus ND dilakukan pada telur ayam berembrio. Uji toksisitas asam organik dilakukan dengan menginokulasikan asam organik konsentrasi 0%, 0.2%, 0.3%, dan 0.4% kedalam masing-masing 5 butir telur dengan rute ruang allantois. Peubah yang diamati pada uji toksisitas adalah daya hidup dan bobot badan embrio. Uji kemampuan inaktivasi asam organik terhadap virus ND dilakukan pada 50 butir TET yang dibagi kedalam 5 kelompok masingmasing kelompok 10 butir. Virus ND titer 105 EID50/mL diinkubasi sebanyak 2 mL dengan asam organik 0%, 0.2%, 0.3%, dan 0.4% sebanyak 2 mL kemudian di inkubasikan pada suhu 27 ºC selama 30 menit. Masing-masing suspensi diinokulasi kedalam 10 TET dan di inkubasikan selama 2-7 hari. Setelah 2 hari 5 butir telur dari masing-masing konsentrasi asam organik yang belum mati dimatikan dan diamati adanya pertumbuhan virus dan perubahan patologi anatomi serta bobot badan embrio. Sisa TET yang masih hidup di inkubasikan sampai hari ke 7. Pada hari ke 7 semua TET dimatikan dan diamati adanya pertumbuhan virus dan perubahan patologi anatomi serta bobot badan embrio. Hasil toksisitas menunjukkan bahwa asam organik konsentrasi 0.2%-0.4% tidak menyebabkan kematian embrio. Asam organik konsentrasi 0.2%, 0.3%, 0.4% masing-masing mampu menginaktivasi 50%, 100%, dan 90% virus ND. Dari hasil uji ini menunjukkan asam organik cair konsentrasi 0.3% dapat meninaktivasi virus ND secara in vitro. Kata Kunci : Asam Organik, Embrio Ayam, Inaktivasi Virus, Newcastle Disease, Toksisitas
ABSTRACT M DENNY SAPTO PRASETYO. Effectivity of Liquid Organic Acid to Inactivate Newcastle Disease. .Supervised by SRI MURTINI and RETNO DAMAYANTI SOEJODONO The objective of this study was to determine the ability of organic acid liquid to inactivate Newcastle Disease Virus (NDV). The first study was toxicity of organic acid in embryonated chicken because the second study were used embryonated chicken eggs to evaluate the capability of organic acid to inactivate NDV. Toxicity of organic acid was conducted by inoculated organic acid liquid concentration 0%, 0.2%, 0.3% and 0.4% in 5 eggs/concentration in allantoic cavity. The variable of the observation of toxicity test was the mortality
4
and embryo body weight. The ability test of organic acid to inactivated NDV was conducted in 50 embryonated eggs. The eggs were divided into 5 groups with each groups contains 10 eggs as much as 2mL. NDV titre 105 EID50/mL were incubated with organic acid 0%, 0.2%, 0.3%, and 0,4% equal volume in room temperature (27 ºC) for 30 minutes. Each suspension were inoculated in the 10 embryonated eggs and incubated for 2-7 days. At days two 5 embryonated eggs from each concentration of organic acid which still live were chilled at 4°C and then observed the present of virus, patological changed, and embryo weight. The 5 eggs from each group were incubated until days 7. On day 7 all eggs were chilled at 4°C and then observed the growth of virus, patological changed, and embryo weight. The result showed that organic acid concentration 0.2%, 0.3%, 0.4% inactivated 50%, 100%, and 90% NDV. The conclusion of this research was organic acid liquid at the concentration 0.3% effective to inactivate NDV in vitro. Keyword : Embryo Chicken, Inactivated Virus, Organic Acid, Newcastle Disease, Toxicity
5
6
EFEKTIVITAS ASAM ORGANIK CAIR DALAM MENGINAKTIVASI VIRUS NEWCASTLE DISEASE
M DENNY SAPTO PRASETYO
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Hewan pada Fakultas Kedokteran Hewan
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
8
7
Judul Skripsi Nama NRP
: Efektivitas Asam Organik Cair dalam Menginaktivasi Virus Newcastle Disease : M Denny Sapto Prasetyo : B04090075
Disetujui oleh
Dr. Drh. Sri Murtini, M.Si Pembimbing I
Prof. Dr. Drh. Retno D. Soejoedono, MS Pembimbing II
Diketahui
Drh. Agus Setiyono, MS, Ph.D, APVet Wakil Dekan
Tanggal Lulus:
10
9
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Judul yang diangkat untuk skripsi ini adalah Efektivitas Asam Organik Cair dalam Menginaktivasi Virus Newcastle Disease. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Drh. Sri Murtini, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi I dan Prof. Dr. Drh. Retno D Soejoedono, MS selaku dosen pembimbing skripsi II dan dosen pembimbing akademik, atas segala bimbingan, nasihat, dorongan, kritik, dan saran yang telah diberikan selama penelitian dan penulisan skripsi ini. Di samping itu, penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Dr. Drh. Okti Nadya Poetri, Drh. Ni Luh Putu Ika Mayasari, Ph.D, Drh. Linatul Musyafa’ah, Drh. Vivi Maryuni, Drh. Mega Sari Kusuma, pak Nur, mas Wahyu, pak Lukman, mbak ade dan mbak celine atas bantuan, dorongan, masukan selama pengumpulan dan pengolahan data. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ibu dan kakak-kakak atas doa dan dukungan yang diberikan selama ini. Selanjutnya ungkapan terima kasih penulis ucapkan kepada Drh. Amrozi, Ph.D selaku dosen Pembina dan keluarga Sorcherry Riding Club , teman sepenelitian (Fitri, Wilyanti, Jati, Yuli, Chiko, dan Muhyar), sahabat-sahabat terdekat, dan teman-teman seangkatan Geochelone 46 yang sama-sama berjuang dalam menempuh pendidikan di Institut Pertanian Bogor. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Februari 2014
M Denny Sapto Prasetyo B04090075
11
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian MATERI DAN METODE Waktu dan Tempat Alat dan Bahan Metode Penelitian Analisis Statistik HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran pH Asam Organik Toksisitas Asam Organik terhadap Embrio Inaktivasi Langsung Asam Organik terhadap Virus Newcastle Disease Perubahan Patologi Anatomi Embrio yang Diinaktivasi Langsung Pencampuran Asam Organik terhadap Virus Newcastle Disease
vi vi 1 2 3 3 3 3 6 6 6 7 10
PENUTUP Simpulan
11
DAFTAR PUSTAKA
11
12
DAFTAR TABEL 1 Toksisitas Asam Organik Terhadap embrio 2 Inaktivasi langsung pencampuran asam organik terhadap virus ND 3 Pengamatan perubahan patologi embrio yang diinaktivasi langsung
6 9 10
DAFTAR GAMBAR 1 Rancangan Percobaan Uji Toksisitas 2 Rancangan Percobaan Uji Inaktivasi Langsung 3 Efektivitas Asam Organik Terhadap Virus Newcastle Disease 4 Hormesis Asam Organik
4 5 7 10
13
PENDAHULUAN Latar Belakang Pertumbuhan penduduk dan ekonomi, peningkatan pendidikan, urbanisasi dan arus globalisasi sangat berpengaruh pada pola konsumsi masyarakat. Perubahan pola konsumsi masyarakat dari komponen utama berupa produk pangan tinggi karbohidrat menjadi produk pangan tinggi protein. Pola konsumsi masyarakat tersebut mendorong peningkatan permintaan pangan yang lebih berkualitas. Produk pangan ternak seperti daging, susu, dan telur. Hal ini berarti bahwa konsumsi per kapita produk peternakan akan cenderung terus meningkat setiap harinya. Perpaduan antara peningkatan konsumsi dan pertumbuhan penduduk akan menyebabkan permintaan terhadap daging, telur dan susu mengalami peningkatan. Peternakan unggas di Indonesia memiliki peranan yang penting dalam pembangunan peternakan, karena merupakan ujung tombak dalam pemenuhan kebutuhan pangan hewani. Saat ini ternak unggas memberikan kontribusi terbesar terhadap produksi daging yaitu 60.73% dari total produksi daging (Ditjennak 2008). Usaha peternakan unggas memiliki kendala berupa masalah penyakit yang menyebabkan kerugian bagi peternak, salah satunya adalah penyakit tetelo atau Newcastle Disease. Di Indonesia, penyakit ini merupakan penyakit infesksius penting dalam industri perunggasan karena dapat menimbulkan kerugian berupa kematian ayam, penurunan produksi telur pada ayam petelur, gangguan pertumbuhan dan penurunan berat badan pada ayam pedaging. Newcastle Disease (ND) merupakan penyakit viral yang disebabkan oleh avian paramyxovirus dan tergolong kedalam virus RNA serta memiliki sel target berupa sel epitel mukosa saluran pernafasan atau pencernaan. Berdasarkan virulensinya, virus ND dapat dibedakan menjadi galur velogenik, mesogenik, dan lentogenik. Newcastle Disease merupakan penyakit yang bersifat kompleks, sehingga menunjukkan adanya variasi dalam bentuk dan keparahan penyakit. Penyakit ini mempunyai dampak ekonomi yang penting dalam industri perunggasan karena menimbulkan morbiditas dan mortalitas yang tinggi, penurunan produksi telur dalam kualitas maupun kuantitas, gangguan pertumbuhan, biaya penanggulangan penyakit yang tinggi. Di Indonesia, virus ND masih menjadi salah satu penyakit yang paling merugikan peternakan ayam walaupun telah dilakukan berbagai usaha penanggulangan yang ketat (Puspitasari 2009). Tindakan penanggulangan terhadap penyakit dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya yaitu penggunaan asam organik. Asam organik merupakan suatu senyawa kimia dari golongan asam lemak yang memiliki pH dibawah 7 atau bersifat asam. Penggunaan asam organik dalam pakan menekan pertumbuhan spesies tertentu dari bakteri terutama spesies asam toleran seperti E. coli, Salmonella sp. dan Camphylobacter sp..Peran utama asam organik adalah untuk menurunkan dan menstabilkan pH dalam perut dan usus sehingga lingkungan usus terlalu asam untuk pertumbuhan bakteri normal. Asam organik dapat meningkatkan pencernaan protein pada hewan muda dengan merangsang sekresi enzim pankreas, sehingga pemberian pakan asam organik dapat menekan
1
pertumbuhan bakteri patogen, mendorong pertumbuhan mikroflora menguntungkan dan memastikan bahwa enzim pencernaan berfungsi secara maksimal (Bozkurt et al. 2009). Perkembangan bioteknologi yang begitu pesat membuat industri-industri pakan ternak untuk memproduksi asam-asam organik dalam bentuk komersial seperti asam asetat, propionat, laktat dan citrat yang dikemas dalam bentuk cair. Asam-asam organik sebenarnya diproduksi secara otomatis dalam tubuh ternak melalui proses fermentasi selanjutnya digunakan sebagai sumber energi. Penambahan asam-asam organik dalam pakan ternak dapat meningkatkan produktifitas ternak. Peningkatan kinerja ternak terjadi melalui penciptaan lingkungan yang serasi bagi perkembangan mikroflora menguntungkan (Zunita et al. 2004). Pada anak ayam pedaging ditemukan bahwa suplementasi asam organik untuk diet kekurangan fosfor telah ditunjukkan dengan meningkatkan pemanfaatan fitrat fosfor dan peningkatan bobot badan, konsumsi pakan, presentase abu tulang dan menurunkan insidensi rakhitis akibat kekurangan fosfor. Selain itu asam organik dapat menghambat pertumbuhan jamur dan produksi mikotoksin dalam pakan ternak, menghambat kolonisasi bakteri patogen usus pada hewan mudadan unggas, meningkatkan berat badan dan kinerja pertumbuhan pada hewan muda dan burung, menjaga sistem kekebalan tubuh yang sehat, mengatasi ancaman mikroba patogen pada hewan muda, dan menghasilkan kinerja yang baik pada hewan untuk meningkatkan pertumbuhan (Zakaria et al. 2004). Suatu asam organik dapat digunakan sebagai bahan antivirus karena dapat menurunkan pH pada suatu lingkungan sehingga terjadinya suasana asam. Virus ND akan mengalami kerusakan pada pH yang terlalu asam atau terlalu basa karena terjadinya denaturasi pada protein virus (Edison 2009). Inaktivasi virus dengan asam organik mencakup reaksi dengan asam nukleat dan protein. Virion terdiri dari gen yaitu asam inti di bagian tengah dan dikelilingi oleh lapisan protein sebagai pelindung. Protein virus ND yang terdiri dari rantai polipeptida dan terbentuk dari berbagai asam amino yang terdiri gugus amino dan gugus karboksil. Sebagian besar massa virus adalah protein. Protein tersebut terdapat pada bagian dalam selubung virus atau terikat di bagian dalam pada bahan genetika virus yaitu asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat protein ini merupakan unsur pokok yang memegang peranan lebih banyak dalam struktur dan fungsi virus, walaupun beberapa unsur pokok lain yang jumlahnya sedikit dalam kasus tertentu menjadi sangat penting. Protein virus berfungsi melindungi asam nukleat dari perusakan oleh nuklease-nuklease atau agen-agen degradatif lainnya, selain itu juga berfungsi sebagai perantara proses infeksi yang sering menentukan induk semang spesifik suatu virus yaitu pengikatan sebuah partikel virus terhadap daerah reseptor pada sebuah sel (Hewajuli dan Dharmayanti 2011). Dengan demikian kerusakan protein virus akibat paparan asam ini dapat mematikan virus, sehingga mengurangi jumlah virus yang ada di lingkungan. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui efektivitas dari asam organik cair dengan konsentrasi 0.2%, 0.3%, dan 0.4% (v/v) dalam menginaktivasi Virus ND.
2
Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan infomasi tentang efektivitas dari asam organik cair dalam kemampuannya menginaktivasi virus ND. MATERI DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei – Juni 2012. Penelitian ini berupa percobaan yang dilaksanakan di Laboratorium Bagian Mikrobiologi Medis Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Alat dan Bahan Alat yang digunakan adalah inkubator, rak telur, bor telur, label, kapas, mikropipet, gelas objek, cawan petri, lemari pendingin, alat pengaduk, alat pengaduk, teropong embrio, kotak es, tip, tabung mikro, syringe 1 mL dan 3 mL, filter virus, pH meter. Bahan yang digunakan adalah PBS (Phospat Buffer Saline), PBS antibiotik (Penicilin 1.000 IU/mL dan Strepstomycin 1.000 µg/µL), suspensi RBC 5%, virus ND titer 105 EID50, asam organik cair X konsentrasi 0.2%, 0.3%, 0.4% (v/v), alkohol, dan NaCl fisiologis. Media yang digunakan adalah telur embrio tertunas SPF (Specific Pathogen Free) 70 Butir. Prosedur Penelitian Pengenceran asam organik cair Pengenceran asam organik dilakukan dengan mengencerkan asam organik 0.2 mL ditambah 99.80 mL PBS kemudian diaduk hingga larut dihasilkan asam organik konsentrasi 0.2%. Asam organik 0.3 mL ditambah 99.70 mL PBS kemudian diaduk hingga larut dihasilkan asam organik konsentrasi 0.3%. Asam organik 0.4 mL ditambahkan dengan 99.60 mL PBS kemudian diaduk hingga larut dihasilkan asam organik konsentrasi 0.4%. Pengukuran pH asam organik cair Pengukuran pH asam organik dilakukan dengan menggunakan kertas pH. Kertas pH dicelupkan kedalam asam organik yang telah diencerkan dengan konsentrasi 0.2%, 0.3%, dan 0.4% sampai terjadi perubahan warna pada kertas pH. Hasil warna kertas pH dikalibrasikan dengan warna ketentuan pH meter untuk mendapatkan pH dari asam organik tersebut. Uji toksisitas asam organik terhadap embrio Uji toksisitas dilakukan dengan menginokulasikan asam organik konsentrasi 0% (berisi PBS antibiotik), 0.2%, 0.3%, dan 0.4% kedalam 5 telur berembrio SPF. Kemudian dilakukan pengamatan kondisi embrio selama 7 hari untuk mengetahui embrio yang hidup atau mati. Pada hari ke 7 telur embrio yang masih hidup dimatikan dengan cara dimasukkan kedalam lemari pendingin kemudian telur yang telah didinginkan diamati bobot badan, analisis data evaluasi
3
rata-rata kehidupan dan kondisi embrio. Berikut skema uji toksisitas asam organik terhadap embrio. Gambar 1 Uji toksisitas asam organik terhadap embrio Hari 0 Asam organik 0%, asam organik 0.2%, asam organik 0.3%, asam organik 0.4%
Hari 1 Masing-masing asam organik di inokulasikan pada 5 telur embrio SPF
Hari 2-6 Pengamatan kondisi embrio (hidup/mati), memantau kelangsungan hidup embrio, bobot badan embrio jika embrio mati.
Hari 7 Dimatikan semua telur yang hidup
Hari 8-10 Pengamatan bobot badan embrio, analisis data, evaluasi rata-rata kehidupan dan kondisi embrio Uji inaktivasi langsung pencampuran asam organik terhadap virus ND Uji inaktivasi langsung dilakukan dengan mencampurkan 2 mL asam organik (0.2%, 0.3%, 0.4%) dengan 2 mL virus ND (titer 105 EID50/mL), dan sebagai kontrol positif 2 mL PBS antibiotik dengan 2 mL virus ND titer 105EID50 dicampur dengan baik kemudian di inkubasikan pada suhu 37°C selama 30 menit dan diinokulasikan kedalam 10 butir telur SPF dengan dosis 0.2 mL/telur. Kontrol negatif tidak diberikan perlakuan. Pengamatan kondisi embrio (hidup/mati) dengan memantau kelangsungan hidup embrio selama 7 hari. Pengamatan terhadap keberadaan virus ND dilakukan uji aglutinasi cepat dan pengamatan
4
bobot badan embrio dan perubahan patologi jika embrio mati. Setelah 7 hari semua telur yang hidup dimatikan kedalam lemari pendingin (4°C). Setelah itu dilakukan uji aglutinasi cepat dan pengamatan bobot badan embrio dan perubahan patologi serta dilakukan analisis data evaluasi rata-rata kehidupan dan kondisi embrio. Gambar 2 Uji Inaktivasi langsung pencampuran asam organik terhadap virus ND Hari 0 Asam organik 0%, asam organik 0.2 %, asam organik 0.3%, asam organik 0.4%, dan kontrol
Hari 1 2 mL asam organik (0.2%,0.3%,0.4%) + 2 mL virus ND (titer 105 EID50) 2 mL PBS antibiotik + 2 mL virus ND (titer 105 EID50) (kontrol positif) Inkubasi selama 30 menit pada suhu 37°C. Diinokulasikan kedalam 10 telur berembrio SPF dengan dosis 0.2mL/telur. Telur berembrio tanpa perlakuan (kontrol negatif)
Hari 2-6 Pengamatan kondisi embrio (hidup/mati), memantau kelangsungan hidup embrio, Uji aglutinasi cepat dan pengamatan bobot badan embrio dan perubahan patologi jika embrio mati.
Hari 7 Dimatikan semua telur yang hidup
Hari 8-10 Uji aglutinasi cepat . pengamatan bobot badan embrio, perubahan patologi, analisis data, evaluasi rata-rata kehidupan,dan kondisi embrio
5
Analisis Statistik Data bobot badan embrio yang diperoleh dari penelitian ini dianalisis menggunakan metode analysis of variance (Anova) dan dilanjutkan uji Duncan untuk membuktikan adanya perbedaan nyata antar perlakuan. Pengamatan aglutinasi virus, presentase kehidupan dan perubahan patologi anatomi dianalisis secara deskriptif. Hasil dan Pembahasan Pengukuran pH Asam Organik Hasil pengukuran pH asam organik cair dengan konsentrasi 0.2%, 0.3%, dan 0.4% menunjukkan pH yang sama yaitu 3. Hal ini menunjukkan bahwa asam organik cair tersebut memiliki sifat asam yang kuat. Asam organik tersebut bersifat asam karena terdiri dari asam asetat, asam propionat, asam promiat, asam tartarat, asam sitrat, dan asam malat (Chiou et al 2007). Toksisitas Asam Organik Terhadap Embrio Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, tingkat toksisitas asam organik berbagai dosis dapat dilihat pada Tabel 1. Asam organik dengan dosis 0% (PBS antibiotik), 0.2%, 0.3%, dan 0.4% tingkat kehidupan embrio sebesar 100% dan tidak ada perbedaan nyata dari bobot badan embrio antar dosis. Tabel 1 Toksisitas asam organik terhadap embrio Dosis
% Hidup
Bobot Embrio (gram)
0%
100%
18.343 ± 1.813
0.2%
100%
16.692 ± 2.031
0.3%
100%
18.428 ± 0.728
0.4%
100%
17.886 ± 1.650
Keterangan : Tidak terjadi perbedaan nyata antar perlakuan
Tingkat toksisitas suatu asam organik pada embrio ayam dapat dilihat dari presentase kehidupan dari suatu embrio yang dinokulasikan asam organik. Telur embrio yang diinokulasikan asam organik cair dosis 0%, 0.2 %, 0.3%, dan 0.4 % mengalami kehidupan 100% atau tidak ada embrio yang mati setelah 7 hari pengamatan. Kematian embrio dapat disebabkan karena pengaruh toksik dari suatu bahan atau variabilitas farmakokinetik suatu bahan. Kematian suatu embrio dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti perbedaan genetik, jenis kelamin, variabilitas yang melekat dalam formulasi obat, interaksi obat dengan makanan, dan interaksi obat dengan suatu penyakit (David 2006). Embrio ayam yang
6
diberikan asam organik dengan dosis 0.2%, 0.3%, dan 0.4% mampu mempertahankan hidupnya dikarenakan sifat asam organik yang tidak beracun dan tidak mengakibatkan gangguan fisiologis embrio. Pada pertumbuhan bobot badan embrio setelah tujuh hari pengamatan tidak terjadi perbedaan nyata antar perlakuan dosis. Dalam penggunaan asam organik yang sesuai dapat meningkatkan bobot badan dari suatu unggas (Moghadam et al 2009). Suatu bahan yang mengandung toksin yang digunakan ke dalam telur ayam berembrio akan mempengaruhi pada kondisi embrio. Bahan toksin tersebut dapat menyebabkan kematian pada embrio, penurunan berat badan, perubahan patologi anatomi pada embrio, dan terjadi hemoragi perivascular (Joyce et al 2004). Inaktivasi langsung asam organik terhadap virus Newcastle Disease Keefektifan asam organik dalam menginaktivasi atau mematikan virus ND presentasi kehidupan dari suatu embrio.Seluruh embrio yang diberikan virus ND tanpa asam organik mati pada hari ke 2 (n=10). Hal ini menunjukkan bahwa virus yang digunakan memiliki kemampuan mematikan embrio pada 2 hari setelah inkubasi. Office International des Epizooties (2012) menyatakan bahwa virus ND tipe viscerotropik velogenik dapat mematikan embrio dalam kurun waktu 24-48 jam. Tingkat pertumbuhan virus dan daya hidup suatu embrio selama 5 hari pengamatan asam organik pada dosis 0.2% sebanyak 50% (n=10) mengalami positif terinfeksi virus dan embrio mati sebanyak 20% (n=10) yang kemudian dimatikan (didinginkan) sebanyak 30% (n=10). Embrio hidup dimatikan untuk korelasi perbandingan baik dilihat dari segi pertumbuhan virus, bobot badan embrio dan perubahaan patologi anatomi. Pada dosis 0.3 % sebanyak 100% (n=10) tidak terinfeksi virus dan embrio hidup 100% (n=10) yang kemudian dimatikan sebanyak 50% (n=10) pada hari kedua dan embrio hidup sebanyak 100 % (n=5), dan pada dosis 0.4% sebanyak 10% (n=10) mengalami positif terinfeksi virus dan kematian embrio sebanyak 10% (n=10) kemudian dimatikan sebanyak 40% (n=10) dan pada hari kelima embrio hidup sebanyak 100% (n=5). 100 80
Kemampuan Inaktivasi virus
60
Daya hidup H-2 (n=10)
40
Daya Hidup H-7 (n=5)
20 0 Dosis 0%
Dosis 0.2%
Dosis 0.3%
Dosis 0.4%
Gambar 3 Efektivitas asam organik terhadap virus ND 7
Gambar 3 menunjukkan pertumbuhan virus dari suatu embrio ayam yang diberikan perlakuan asam organik dan diinfeksi virus ND mengalami tingkat keefektifan pada asam organik dosis 0.3% (v/v). Hal ini dapat dilihat dari tidak adanya pertumbuhan virus pada embrio ayam yang diberikan asam organik dosis 0.3% serta presentasi kehidupan 100% pada hari kedua dan hari ketujuh. Virus ND akan mengalami kerusakan pada pH yang terlalu asam atau terlalu basa karena terjadinya denaturasi protein pada virus ND (Edison 2009). Virion terdiri dari gen yaitu asam inti di bagian tengah dan dikelilingi oleh lapisan protein sebagai pelindung. Protein virus ND yang terdiri dari rantai polipeptida dan terbentuk dari berbagai asam amino yang terdiri gugus amino dan gugus karboksil. Virus ND hanya mengandung satu molekul asam inti yang berserabut tunggal yang berfungsi untuk informasi genetik. Sebagian besar massa virus adalah protein. Kebanyakan terdapat pada bagian dalam selubung virus atau terikat di bagian dalam pada bahan genetika virus yaitu asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat protein ini merupakan unsur pokok yang memegang peranan lebih banyak dalam struktur dan fungsi virus, walaupun beberapa unsur pokok lain yang jumlahnya sedikit dalam kasus tertentu menjadi sangat penting. Protein virus berfungsi melindungi asam nukleat dari perusakan oleh nuklease - nuklease atau agen - agen degradatif lainnya, selain itu juga berfungsi sebagai perantara proses infeksi yang sering menentukan induk semang spesifik suatu virus yaitu pengikatan sebuah partikel virus terhadap daerah reseptor pada sebuah sel. Infektivitas virus ND dipengaruhi juga oleh komposisi lipid dari membran virus. Komposisi lipid dari membran viral ditentukan terutama oleh induk semang, komposisi virion dari strain yang sama dapat sangat luas, tergantung pada keadaan dari komposisi membran plasma dari induk semang. Amplop protein viral menentukan menentukan komposisi lipid dari virion oleh penggabungan selektif lipid-lipid. Infektivitas virus berkurang apabila lipid virus dihilangkan yaitu terlihat adanya ketidakmampuan virus mengadakan perlekatan dan penetrasi. Karbohidrat pada virus ND juga dapat mempengaruhi suatu infektivitas virus karena lokasi karbohidrat virus dalam permukaan partikel virus, diduga karbohidrat dari amplop virus memegang peranan dalam perlekatan dan penetrasi virus-virus dalam menginfeksi sel dan ketika keluar sel (Hewajuli dan Dharmayanti 2011). Inaktivasi virus ND dengan asam organik mencakup reaksi dengan protein dan asam inti. Asam organik ini akan bereaksi terutama dengan menggantikan atom H pada gugus amino yang menghasilkan senyawa metilol dan dimetilol. Sebagian besar virus ND terdiri dari protein yang terbentuk dari berbagai asam amino, maka reaksi dengan asam organik menjadi lebih kompleks, bertahap dan berlangsung lebih lambat. Perubahan pH terlalu asam atau terlalu basa yang bersifat teknis pada penelitian ini dapat menyebabkan terjadinya denaturasi dari protein virus dan akan menyebabkan kerusakan struktur antigen virus. Kehadiran
8
non protein virus, hasil pencernaan protein seperti Lactalbumin Hydrolysa (LAH) atau asam-asam amino bebas atau Buffering Glysin dapat juga mempengaruhi kestabilan titer antigen virus. Asam organik dapat menyebabkan kerapuhan virus, sehingga pada saat terjadi pengaruh fisik partikel virus yang sebagian besar terdiri dari protein akan terpecah rantai-rantai asam aminonya. Kerusakan struktur antigen virus ND dapat juga terjadi karena penyimpanan yang terlalu lama diaman virus merupakan bahan biologis yang dapat rusak oleh pengaruh waktu (Edison 2009). Asam organik dosis 0.3% dapat menginaktivasi virus ND 100%. Asam organik tersebut selain bisa menginaktivasi virus ND ketika inokulasi tidak menyebabkan penurunan bobot badan embrio. Hal ini dikarenakan tidak adanya virus ND didalam telur embrio tersebut. Suatu virus ND yang menginfeksi telur ayam berembrio dapat menyebabkan kematian pada embrio, hancurnya embrio, hemoragi pada kepala dan leher, dan penurunan bobot badan atau kekerdilan pada embrio (Alexander dan Jones 2003) Tabel 2 Inaktivasi langsung pencampuran asam organik terhadap virus ND Dosis
Pertumbuhann Virus (%)
Daya Hidup (%)
BB Embrio
H-2 (n=10)
H-7 (n=5)
H-2 (gram)
H-7 (gram)
0%
100
0
0
1,03 ± 0.21
-
0.2 %
50
80
100
2.80 ± 0.28
5.20 ± 2.73
0.3 %
0
100
100
2.81 ± 0.19
6.33 ± 1.11
0.4 %
100
90
100
2.42 ± 0.54
7.06 ± 1.04
Kontrol
100
100
100
2.40 ± 024
7.32 ± 0.67
Keterangan : Tidak terjadi perbedaan nyata antar perlakuan.
Asam organik ini memiliki tingkat efektivitas dalam menginaktivasi virus ND pada dosis 0.3% dibandingkan dengan dosis 0.2% yang lebih rendah konsentrasinya ataupun dosis 0.4 % yang lebih tinggi konsentrasinya. Hal ini dikarenakan terjadinya suatu hormesis. Hormesis yaitu suatu fenomena respon dosis dengan stimulasi dosis rendah dan penghambatan dosis tinggi. Ini merupakan respon dosis non-monotoic / bifase dengan fitur respon dosis tertentu. Suatu penggunaan bahan dengan dosis atau konsentrasi tertentu akan mencapai keefektifan tergantung pada respon pola dosis, signifikansi statistik, dan replikasi temuan (Calabrese 2011).
9
Efektivitas Asam Organik Daya Hidup
100 80 60 40 20
Efektivitas Asam Organik
0 Asam
Asam
Asam
Asam
Organik 0%
Organik
Organik
Organik
0.2%
0.3%
0.4%
Gambar 4. Hormesis Asam Organik Perubahan Patologi Anatomi Embrio yang Diinaktivasi Langsung Pencampuran Asam Organik terhadap Virus Newcastle Disease Pengamatan patologi anatomi embrio yang diinaktivasi langsung pencampuran asam organik terhadap virus ND dapat dilihat pada tabel 4. Perubahan patologi anatomi embrio yang terjadi adalah hancur, hemoragi, hati pucat dan hati kuning. Pada umumnya virus ND dapat menyerang ayam dewasa , ayam yang mulai bertelur dan anak-anak ayam. Virus tersebut menyerang organ otak, limpa, paru-paru, hati dan darah. Tabel 3 Pengamatan perubahan patologi embrio yang diinaktivasi langsung pencampuran asam organik terhadap virus ND Perubahan Patologi
0%
0.2%
0.3%
0.4%
Normal
0/10
5/10
8/10
9/10
Hancur
10/10
0/10
0/10
0/10
Hemoragi
0/10
5/10
0/10
1/10
Hati Pucat
0/10
0/10
1/10
0/10
Hati Kuning
0/10
0/10
1/10
0/10
Penggunaan asam organik pada ayam diharapkan hanya menimbulkan perubahan patologi yang ringan pada embrio ayam akibat infeksi virus ND. Newcastle Disease merupakan penyakit akut, sangat menular, cepat menyebar yang dapat mempengaruhi semua usia ungggas. Perubahan embrio hancur terjadi pada kontrol yang tidak diberikan perlakuan asam organik. Hal ini dikarenakan embrio tidak mampu menjaga ketahanan tubuh dari infeksi ND. Keparahan suatu 10
infeksi virus ND tergantung pada tropisme jaringan virus, virulensi virus, status kekebalan ayam dan rute paparan, durasi dan besarnya dosis yang menginfeksi, kerentanan ayam terhadap virus, dan faktor stres lingkungan (Alexander 2001). Pada embrio ayam yang diberikan perlakuan asam organik 0.2% dan 0.4 % mengalami kelainan lesi berupa hemoragi pada embrio. Lesi patologi paling menonjol yang diakibatkan infeksi virus ND adalah adanya hemoragi dan nekrosis pada mukosa jaringan limfoid disaluran pencernaan serta kongesti, edema dan hemoragi dibanyak organ (Alexander dan Jones 2003). Pada pemberian asam organik dosis 0.3% sebanyak 20% mengalami lesi patologi pada hati yang menjadi pucat dan kuning. PENUTUP Simpulan Asam organik konsentrasi 0.3% mampu menginaktivasi virus ND yang ditunjukkan oleh tidak adanya pertumbuhan virus ND pada telur ayam berembrio sampai 7 hari pengamatan.
DAFTAR PUSTAKA Alexander DJ. 2001. Newcastle Disease. British Poultry Science 42 : 422 Alexander DJ dan Jones RF. 2003. Newcastle Disease, Other Paramyxovirus and Pneumovirus Infections. In: Y.M. Saif (Ed) Diseases of Poultry, Iowa State Press pp: 63-92. Bozkurt M, Kucukyilmas K, Cath AU, Omar M. 2009.The Effect of Single or Combined Dietary Supplementation of Prebiotics, Organic Acid on Performance and Slaughter Characteristic of Pedaging. South African of Animal Science 39(3) : 197-204 Calabrese EJ. 2011. The Hormetic Dose Response. University of Massachutes (US) : Enviromental Health Sciences Morril I. Chiou MT, Loh TC, Kok Pc. 2007. Study of Organic and Inorganic Acid Blend on Antibacterial Activities Against Escherilia coli, Salmonella enteritis, and Vancomycin Resistanc Enterococci. The 19th Veterinary Association Malaysia Congress : 68-70. David JB. 2006. Drug-Drug Interactions that Matter. International AIDS Society USA Topics in HIV Medicine : 88 - 92. [Ditjennak] Direktorat Jendral Peternakan. Strategi pengembangan peternakan Ayama Lokal Di Indonesia. Jakarta (ID): Deptan RI Edison DP. 2009. Pengaruh Suhu, pH, dan Salinitas yang Berbeda terhadap Aktivitas Imunoglobulin Y Anti White Spot Syndrome Virus (IgY WSSV). [Skripsi]. Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Hewajuli DA dan Dharmayanti NLPI. 2011. Patogenitas Virus Newcastle Disease pada Ayam. Bogor (ID) : Balai Besar Penelitian Veteriner. Joyce CSA, Lucken RN, Arbuthnott JP.2004. Effect of Toxic syndrome toxin 1 on Chicken Embryos. Department of Microbiology, Trinity College, Dublin vol. 47 no. 3.
11
Moghadam MHB, Rezaei M, Sayyazadeh H. 2009. Effect of Combined Probiotic and Organic Acid on Some Blood Parameters And Immune System of Pedaging Chicks. World Poultry Science Association (WSPA) 2nd Mediteranian Summit of WSPApp : 303-308 [OIE] Office International des Epizooties World Organization. 2012. OIE Terestrial Manual Paris (FR) : 1-19 Puspitasari S. 2009. Gambaran Respon Kebal terhadap Newcastle Disease (ND) pada Ayam Pedaging yang Divaksin IBD-Killed Setengah Dosis. [Skripsi]. Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Zakaria, Zunita G, Meng Y, Hajaraih M, Norshidin, Jefri MH, Latiffah A. 2004. In Vitro Study on The Antimicrobial Activities of OrgacidTM Against Some Important Bacteria16th Veterinary Association Malaysia Congress. 2004 Agustus 23-27; Petaling Jaya, Malaysia. Petaling Jaya (MAS) :Association of Institutions for Tropical Veterinary Medicine. Hlm 1-3 Zunita Z, Gob YM, Jefri N, latiffah MH, Ang SK. 2004. In Vitro Study on the Antimicrobial Activities of OrgacidsTMAgainst Some Important Bacteria. International Conference of the Institute for Tropical veterinary Medicine : 340-341
12
RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Pekalongan pada tanggal 5 juli 1991 sebagai anak ketujuh dari tujuh bersaudara pasangan bapak Zubaidi (alm.) dan ibu Uripah. Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar SDN Kedungpatangewu, Pekalongan pada tahun 2003. Penulis melanjutkan pendidikan di SMP 1 Kedungwuni, Pekalongan pada tahun 2006. Tahun 2009 penulis lulus SMA 1 Kajen, Pekalongan dan pada tahun yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor (FKH IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif mengikuti kegiatan organisasi kemahasiswaan IPB sebagai staff kewirausahaaan Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Tingkat Persiapan Bersama (TPB) (2009/2010), anggota Koperasi Mahasiswa IPB (2009/2010), anggota Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) Pekalongan (2009/2010), anggota AGRIC Basket IPB (2009/2010), Ketua Departemen Kajian Strategis BEM Fakultas Kedokteran Hewan (FKH) IPB (2010/2011), Staff Kajian Strategis Ikatan Mahasiswa Kedokteran Hewan Indonesia (IMAKAHI) (2010/2011), Staff Hewan Kecil Himpro Kesayangan dan Satwa Akuatik (HKSA) (2010/2012), Ketua Departemen Budaya, Olahraga, dan Seni BEM FKH IPB (2011/2012). Selain itu penulis juga aktif dalam kegiatan olahraga sebagai anggota tim Handball Bogor (2010/2013), anggota Persatuan Bola Tangan Indonesia (Perboti) (2010/2012) dan sebagai wakil manager kepelatihan Sorcherry Riding Club (SRC) IPB (2010/2013). Penulis juga menjadi asisten praktikum mata kuliah Pengelolaan Kesehatan Hewan dan Lingkungan (PKHL) dan Pengelolaan Kesehatan Ternak Tropis (PKTT) tahun ajaran 2012/2013, 2013/2014. Penulis meraih beberapa prestasi selama mengikuti perkuliahan yaitu dalam kejuaaraan Handball meraih juara 2 kejuaraan Jawa Barat Handball (2010), juara 3 Pekan Olahraga Daerah Handball se-Jawa Barat (2011), Peringkat 5 kejuaraan nasional Handball SeIndonesia (2012), dan peserta seleksi tim nasional bola tangan Indonesia dalam kejuaraan Handball Asia. Dalam kejuaraan berkuda penulis meraih juara Show Jumping 30-50 Clear Round Riding Horse Balaturangga Open (2012), peringkat 4 Show Jumping 50-70 Riding Horse Balaturangga Open (2012), peserta Rally Endurance 10 K Riding Horse Balaturangga Open (2012), juara 1 Show Jumping 30-50 EFI Seagames Qualifier di Parongpong Bandung (2013), juara 1 Show Jumping 50-70 EFI Seagames Qualifier di Parongpong Bandung (2013). Penulis juga pernah meraih Program Kreativitas Mahasiswa Pengabdian Masyarakat (PKM-M) Hypotherapi autisme melalui berkuda (2011) dan Program Kreativitas Mahasiswa Kewirausahaan (PKM-K) “BELTFISH” Tablet belatung sebagai pakan alternatif pada ikan lele. Penulis pernah mengikuti kegiatan magang profesi di Detasemen Kavaleri Berkuda (Denkavkud) Parongpong, Bandung (2011), U-Ranch Stable Cinere, Depok (2013)
13
