PERAN IMUNOGLOBULIN (IgY) SEBAGAI ANTI ADHESI DAN OPSONIN UNTUK PENCEGAHAN SERANGAN Salmonella ENTERITIDIS
EFRIZAL
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
PERAN IMUNOGLOBULIN (IgY) SEBAGAI ANTI ADHESI DAN OPSONIN UNTUK PENCEGAHAN SERANGAN Salmonella ENTERITIDIS
EFRIZAL
Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Kesehatan Masyarakat Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007
Judul Tesis Nama NIM
: Peran Imunoglobulin Y (IgY) sebagai Anti Adhesi dan opsonin untuk Pencegahan serangan Salmonella Enteritidis : Efrizal : B054040031
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. drh. I. Wayan T. Wibawan, M.S. Ketua
Dr. drh. Retno D. Soejoedono, M.S. Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi Kesehatan Masyarakat Veteriner
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. drh. Denny W. Lukman, M.S.
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS.
Tanggal Ujian:
Tanggal Lulus:
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Dra. Hj. Ietje Wientarsih, Apt, M.Sc.
ABSTRAK EFRIZAL. Peran Imunoglobulin Yolk (IgY) Sebagai Anti Adhesi dan Opsonin Untuk Pencegahan Serangan S. Enteritidis. Dibimbing oleh : I. WAYAN T. WIBAWAN dan RETNO D. SOEJOEDONO. Ayam petelur memiliki peranan penting sebagai penghasil antibodi poliklonal. Antibodi ayam atau dikenal dengan IgY dapat dipurifikasi dari kuning telur. Biaya untuk memproduksi IgY relatif lebih murah daripada antibodi mamalia karena biaya pemeliharaan ayam tidak mahal, relatif lebih murah dan cepat menghasilkan telur. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari cara memproduksi IgY anti S. Enteritidis dari telur dan mengetahui peran IgY S. Enteritidis sebagai anti adhesi dan opsonin untuk pencegahan serangan S. Enteritidis. IgY spesifik dikoleksi dari telur ayam Single Comb Brown Leghorn yang telah diimunisasi dengaan antigen untuk S. Enteritidis. Imunisasi diaplikasikan secara intravena dengan dosis antigen untuk S. Enteritidis 0.5 ml (109 sel/ml) selama tiga hari berturut-turut pada minggu pertama. Selanjutnya dilakukan pengulangan imunisasi sebanyak 3 kali dengan interval waktu seminggu secara intramuscular dengan dosis untuk antigen 1 ml (109 sel/ml) S. Enteritidis dalam Freund’s adjuvant complete di minggu kedua dan Freund’s adjuvant incomplete di minggu ketiga dan keempat. Uji agar gel prepitasi (AGP) dilakukan untuk mengetahui terbentuknya IgY anti S. Enteritidis. Ekstraksi IgY dari kuning telur menggunakan metode PEG-amonium sulfat, kemudian dipurifikasi dengan fast protein liquid chromatography. Konsentrasi IgY yang telah dimurnikan dihitung dengan spektrofotometer UV dan untuk mengetahui berat molekul dari IgY dilakukan dengan SDS-PAGE. Aktifitas biologi IgY anti S. Enteritidis sebagai anti adhesi dipelajari dengan uji hambat anti adhesi secara in vitro menggunakan sel epitel pipi manusia. Uji hambat adhesi dilakukan dengan dosis 100 µg mampu menurunkan jumlah bakteri pada sel epitel pipi manusia. Adhesi S. Enteritidis pada sel epitel pipi berjumlah 61 sel bakteri/sel epitel pipi, sementara nilai anti adhesi adalah 35 sel bakteri/sel epitel pipi manusia. IgY mampu meningkatkan nilai aktifitas makrofag dan kapasitas fagositosis dalam proses fagositosis. Perlakuan tanpa pemberian IgY diperoleh nilai aktifitas makrofag sebesar 34% dan kapasistas fagositosis sebesar 4.8 sel bakteri/sel epitel pipi manusia. Sedangkan perlakuan dengan pemberian IgY anti S. Enteretidis 100 µg diperoleh nilai aktifitas makrofag sebesar 56% dan kapasitas fagositosis sebesar 5.1 sel bakteri/sel epitel pipi manusia. Kesimpulan dari penelitian ini adalah IgY anti S. Enteritidis berperan sebagai anti adhesi dan opsonin untuk pencegahan serangan S. Enteritidis. Kata kunci : imunoglobulin Yolk (IgY), kuning telur, S. Enteritidis, adhesi dan opsonin
ABSTRACT EFRIZAL. The Role of Yolk Immunoglobulin (IgY) as anti adhesion and opsonin againts Salmonella Enteritidis. Under the direction of I. WAYAN T. WIBAWAN and RETNO D. SOEJOEDONO. Laying hens has significants part as prosedurs of polyclonal antibody. Antibody from egg or Yolk immunoglobulin can he purified from egg yolk. The cost for producing IgY is cheaper than for mammalia antibodies. The aim of the stuy was to explore the role of IgY anti Salmonella Enteritidis as opsonin and anti adhesion. Spesific IgY was collected from egg of Single Comb Brown Lenghorn hen was applied intravenously with initial dose 0.5 ml x 109 cell/ml. The immunization was repeated three times with an interval of one week intramuscularly wih dose 1 ml x 109 cell/ml. First booster was Salmonella Enteritidis antigen mixed with freund’s adjuvant complete. Anti Salmonella Enteritidis extracted from egg yolks by means of PEG-amonium sulfat and purified using fast purification liquid chromatography. The existence of anti Salmonella Enteritidis was determined by agar presipitation test and spectrophotometer UV. The molecular weight of anti Salmonella Enteritidis was determined with SDS-PAGE. Anti adhesion and phagositosis assay using human cheek ephitel cell with dose 100 µg of anti Salmonella Enteritidis. The result show the decrease pf adhesion from 61 cell bactery/cheek ephitel cell to 35 cell bactery/cheek ephitel cell. IgY also increase the capacity of phagositosis from 4.8 cell bactery/cheek ephitel cell to 5.1 cell bactery/cheek ephitel cell. The actifity of phagositosis are also increase from 34% to 56%. This research concluded that hens were capable producing IgY anti Salmonella Enteritidis ad it can be used as anti adhesion and opsonin to prevent infection by Salmonella Enteritidis. Key word : Yolk immunoglobulin (IgY), Chicken egg’s, S. Enteritidis, adhesion and opsonin
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah Subhana Wata’ala atas rahmat yang telah dilimpahkan sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis yang berjudul “Peran Imunoglobulin Yolk (IgY) Sebagai Anti Adhesi dan Opsonin Untuk Pencegahan Serangan Salmonella Enteritidis”. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Dr. drh. I. Wayan T. Wibawan, M.S. selaku ketua komisi pembimbing dan Dr. drh. Retno D. Soejoedono, M.S. selaku anggota komisi pembimbing atas waktu, saran, kesempatan , nasehat dan bimbingannya. 2. Dr. drh. Denny W. Lukman, M.Si. selaku Ketua Program Studi Kesehatan Masyarakat Veteriner. 3. selaku dosen penguji luar. 4. drh. Okti Nadya Poetri selaku teman tim IgY, Dr. drh. Sri Murtini, M.S., Dr. drh. I. Nyoman Suartha, M.Si, drh. R. Susanti, M.P., drh. Dwi Desmiyeni Putri, M.Si, dan drh. Nyi Luh Ika Mayasari atas bantuan, motivasi dan sarannya. 5. Teman-teman Program Studi Kesmavet (Kelas khusus dan reguler 2005). 6. Staf Teknisi laboratorium Imunologi (Pak Lukman, Pak Nur
dan
Mas Wahyu) Departemen IPHK Fakultas Kedokteran Hewan IPB. 7. Adek-adek Tim IgY ( Eka, Anggi, Vivi dan Arif) atas kerjasama selama penelitian. 8. Ayahanda, Ibunda dan saudara-saudara saya (Hendri Maulyani, S.P, Deshayati, S.Pd dan Fitriandi) atas segala doa dan perhatiannya. 9. Teman-teman kos Sanggar Kenangan sengked (Hazein, Dedek, Agung, Faldy, Chaerul dan Danar).
Bogor, April 2007
Efrizal
© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007. Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Gunung Bayu Simalungun Sumatera Utara, 23 Januari 1978 dari ayah Harius dan ibu Nurbaiti. Penulis merupakan anak ketiga dari empat bersaudara. Penulis menempuh pendidikan dasar sampai menengah atas di Payakumbuh Sumatera Barat. Pada tahun 1999 penulis telah menyelesaikan pendidikan Program Sarjana (S1) Fakultas Pertanian Universitas Batanghari Jambi. Penulis bekerja
sebagai Staf Laboratorium Bioteknologi Fakultas
Pertanian Universitas Jambi. Pada tahun 2004 penulis melanjutkan pendidikan S2 pada Program Studi Kesehatan Masyarakat Veteriner, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Diare merupakan salah satu gejala klinis penyakit saluran pencernaan (gastrointestinal), ditandai dengan meningkatnya frekuensi buang air besar lebih dari tiga kali sehari, adanya perubahan bentuk dan konsistensi tinja penderita. Dikenal 2 jenis diare : (1) diare akut, timbul dengan tiba-tiba dan berlangsung beberapa hari dan (2) diare kronis yang berlangsung lebih dari tiga minggu bervariasi dari hari ke hari yang disebabkan oleh makanan tercemar atau penyebab lainnya (Harianto 2004; Anonim 2007a). Gejala diare diikuti dengan rasa mulas, tubuh lemas, muka pucat, kadang-kadang mual, muntah dan demam. Diare ada yang dapat sembuh sendiri tanpa diobati, namun bila tidak ditanggulangi sedini mungkin dapat menyebabkan dehidrasi dan bila tidak ditolong akan meninggal. Diare merupakan salah satu masalah kesehatan di Indonesia dan menurut Survei Kesehatan Rumah Tangga 1986 ternyata diare termasuk dalam 8 penyakit utama di Indonesia (Budiarso dalam Harianto 2004). Angka kesakitan diare mencapai 200 sampai 400 kejadian tiap 1000 penduduk setiap tahun. Sebagian besar (70 sampai 80%) penderita adalah anak balita dan 1 sampai 2% dari penderita menderita dehidrasi. Tercatat 300 000 sampai 500 000 anak balita yang meninggal akibat diare (Gertruida et al. dalam Harianto 2004). Diare dapat disebabkan oleh infeksi bakteri, virus, parasit dan dapat pula disebabkan oleh malaborpsi makanan, keracunan makanan, alergi ataupun karena defisiensi. Salah satu bakteri penyebab diare adalah Salmonella dan penyakitnya disebut dengan Salmonellosis. Salmonellosis selain merugikan secara ekonomi, juga sangat penting dalam kaitannya dengan kesehatan masyarakat. Meskipun banyak patogen lain yang dapat menyebabkan sakit, Salmonella tetap menjadi penyebab utama penyakit. Strain bakteri S. Enteritidis dan S. typhimurium dilaporkan penyebab Salmonellosis yang paling utama. Dalam upaya menanggulangi penyakit diare yang disebabkan oleh S. Enteritidis, pencegahan dini adalah upaya yang sangat penting. Salah satu bentuk pencegahan adalah pemberian imunisasi pasif yang dapat dilakukan dengan pemberian langsung antibodi spesifik terhadap antigen S. Enteritidis.
