STUDI HISTOPATOLOGI MANFAAT EKSTRAK JINTAN HITAM (Nigella sativa) PADA PERNAFASAN AYAM BROILER
MUTIA RACHIM
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul Studi Histopatologi Manfaat Ekstrak Jintan Jitam (Nigella sativa) pada Organ Pernafasan Ayam Broiler adalah karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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, Januari 2013
Mutia Rachim B04080158
2
ABSTRAK MUTIA RACHIM. Studi Histopatologi Manfaat Ekstrak Jintan Hitam (Nigella sativa) Pada Organ Pernafasan Ayam Broiler. Dibimbing oleh SRI ESTUNINGSIH dan MAWAR SUBANGKIT. Jintan hitam atau Nigella sativa merupakan tanaman herbal yang banyak digunakan oleh masyarakat di seluruh dunia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari manfaat dari ekstrak jintan hitam pada organ pernafasan ayam broiler. Pada penelitian ini menggunakan 100 ayam (day old chick / DOC) dan dibagi menjadi 3 kelompok. Kelompok K merupakan kontrol yang diberikan vaksin Newcastle Disease (ND) dan Infectious Bursal Disease (IBD); kelompok A merupakan kelompok ayam broiler yang diberikan vaksinasi ND, IBD, Avian Influenza (AI), dan ekstrak jintan hitam; kelompok B merupakan kelompok ayam broiler yang diberikan vaksinasi ND dan IBD serta ekstrak jintan hitam. Jintan hitam diberikan setiap hari selama 6 minggu melalui rute oral. Ayam diambil secara acak 3 ekor pada tiap kelompok setiap minggunya dan dilakukan nekropsi untuk pengambilan sampel organ, kemudian difiksasi dalam larutan Buffered Neutral Formalin (BNF) 10%. Sampel organ kemudian diproses menjadi preparat histopatologi dengan pewarnaan Haematoxylin Eosin (HE). Parameter yang diamati pada organ trakea adalah persentase keutuhan silia epitel, keutuhan epitel, jumlah sel goblet, dan jumlah sel radang. Parameter yang diamati pada organ paru-paru adalah jumlah sel radang, jumlah Bronchus Associated Lymphoid Tissue (BALT), luasan BALT, dan kepadatan sel penyusun BALT. Hasil penelitian menunjukkan pemberian ekstrak jintan hitam mengindikasi adanya regenerasi terhadap keutuhan silia, keutuhan epitel, menurunkan sel radang, serta menyebabkan menurunnya sel radang pada paru-paru dan meningkatkan jumlah, luasan, serta kepadatan sel BALT. Pada penelitian ini dapat disimpulkan jintan hitam mengindikasi perbaikan kerusakan jaringan dan sebagai perangsang sistem imun pada ayam. Kata kunci: ayam, histopatologi, Nigella sativa, paru-paru, trakea
ABSTRACT MUTIA RACHIM. Histopathological Studies of Benefits Black Cumin (Nigella sativa) Extract in Broiler Chicken Respiratory Organs. Supervised by SRI ESTUNINGSIH and MAWAR SUBANGKIT. Black cumin or Nigella sativa is a species plant belonging to the herb medicine that are people commonly used all over the world. This research aims is to study the benefits of black cumin extract on broiler respiratory organs. A total of 100 chicks (day old chick / DOC) were used in this study and were divided into 3 groups. K is a virus control group vaccinated with ND and IBD viruses; Group A is a group of broilers vaccinated with IBD, ND and AI and treated extract of black cumin; Group B is the group of broilers vaccinated ND and IBD virus and treated extract of black cumin. Black cumin gave every day for 6 weeks through the oral route. The chicken were then taken randomly 3 heads of each group every
3 week to be sacrificed later by necropsy and organ samples were collected, fixed in a solution of Buffered Neutral Formalin (BNF) 10%. Organ samples were then processed into histopathology preparations stained with Haematoxylin Eosin (HE). The parameters include the percentage of observations on tracheal ciliary epithelial integrity, epithelial cell integrity, goblet cell number and the number of inflammatory cells beneath tracheal submucosa. The parameters in the lung were the number of inflammatory cells is in the lung tissue, the number, area and density of BALT. The results showed that administration of black cumin or Nigella sativa indicate regenerate the percentage of cilia integrity, epithelial cells integrity, inflammatory cells tracheal sub mucosa, also causes a decrease in the number of inflammatory cells in the lung tissue, decreased the number, area and density of BALT. This result indicates that black cumin able to repair damaged tissue and serves as trigger for immune system of chicken. Keywords: Chicken, histopathology, Nigella sativa, lungs, trachea
4
STUDI HISTOPATOLOGI MANFAAT EKSTRAK JINTAN HITAM (Nigella sativa) PADA PERNAFASAN AYAM BROILER
MUTIA RACHIM
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Hewan pada Fakultas Kedokteran Hewan
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
5
6
Judul Skripsi : Studi Histopatologi Manfaat Ekstrak Jintan Hitam (Nigella sativa) pada Organ Pernafasan Ayam Broiler Nama : Mutia Rachim NIM : B04080158
Disetujui oleh
Dr drh Sri Estuningsih, MSi, APVet Pembimbing I
drh Mawar Subangkit Pembimbing II
Diketahui oleh
drh Agus Setiyono, MS PhD, APVet Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan
Tanggal Lulus:
7
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian ini yaitu Studi Histopatologi Manfaat Ekstrak Jintan Hitam (Nigella sativa) pada Organ Pernafasan Ayam Broiler. Terima kasih Penulis ucapkan kepada Dr drh Sri Estuningsih, MSi, APVet dan drh Mawar Subangkit selaku Dosen Pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, arahan, dukungan, motivasi, waktu, dan perbaikan selama penulisan skripsi ini. Terimakasih juga Penulis sampaikan kepada Pak Soleh, Pak Kas, Pak Endang dan Mbak Kiki yang telah banyak membantu selama proses penelitian. Selanjutnya ucapan terima kasih disampaikan kepada Dr drh Setyo Widodo selaku dosen pembimbing akademik yang telah membimbing penulis selama menjadi mahasiswa FKH IPB. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orangtua Bapak Sumardi dan Ibu Turnia serta kakak Nunung dan Fitri atas doa, kasih sayang, dan dukungan yang diberikan selama ini. Selanjutnya ungkapan terima kasih penulis ucapkan kepada teman seperjuangan selama penelitian (Intan dan Zaza). Ucapan terima kasih disampaikan juga kepada teman-teman seangkatan Avenzoar 45, Paguyuban, Putri Bunda yang sama-sama berjuang dalam menempuh pendidikan di Institut Pertanian Bogor. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ridwan Fauzy atas kesabaran dan bantuan selama penulisan skripsi ini. Penulis menyadari penulisan skripsi ini tidak luput dari kekurangan, untuk itu Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Terlepas dari kekurangan yang ada, penulis berharap skripsi ini dapat memberi manfaat bagi yang membutuhkan.
Bogor, Januari 2013
Mutia Rachim
8
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
ix
DAFTAR GAMBAR
ix
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
1
TINJAUAN PUSTAKA
2
Peternakan Ayam Broiler di Indonesia
2
Karakteristik Ayam
2
Sistem Pernafasan pada Ayam
2
Sistem Kekebalan pada Pernafasan Ayam
4
Jintan Hitam
4
METODE
6
Tempat dan Waktu Penelitian
6
Alat dan Bahan
7
Pelaksanaan Penelitian
7
Pengelompokkan Ayam
7
Jadwal Vaksinasi
7
Nekropsi dan pembuatan preparat histopatologi
8
Pengamatan Histopatologi
8
Analisis Data
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Perubahan histopatologi trakea Perubahan histopatologi paru-paru Pembahasan SIMPULAN DAN SARAN
9 9 9 12 16 18
Simpulan
18
Saran
19
DAFTAR PUSTAKA
19
RIWAYAT HIDUP
23
9
DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Komposisi jintan hitam Kandungan nutrisi dalam minyak jintan hitam Pengelompokan Ayam Pemberian vaksin Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap keutuhan silia pada organ trakea Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap keutuhan epitel pada organ trakea Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap jumlah sel goblet pada organ trakea Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap sel radang pada organ trakea Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap sel radang pada organ paru-paru Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap jumlah BALT pada organ paru-paru Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap luasan BALT pada organ paru-paru Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap kepadatan sel pada BALT pada organ paru-paru
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15
DAFTAR GAMBAR 1 Anatomi saluran pernafasan unggas 2 Biji jintan hitam 3 Kerusakan silia 4 Kerusakan epitel 5 Sel goblet 6 Sel radang trakea 7 Sel radang paru-paru 8 Luasan BALT paru-paru 9 Kepadatan sel pada BALT
3 5 9 10 11 12 13 14 14
PENDAHULUAN Latar Belakang Daging ayam merupakan sumber protein hewani yang murah, halal, dan disukai oleh hampir semua kalangan. Selain lezat, daging ayam mudah diperoleh dan mengandung nutrisi yang cukup tinggi. Selain protein, daging ayam juga mengandung vitamin B kompleks dan Niacin yang sangat diperlukan bagi kesehatan saraf. Daging ayam juga memiliki tekstur yang lebih lunak dibandingkan dengan daging sapi sehingga mudah untuk dicerna (Murtidjo 2003). Di Indonesia, peningkatan populasi manusia menyebabkan tingginya permintaan terhadap daging ayam sebagai salah satu sumber protein hewani. Untuk memenuhi kebutuhan daging ayam maka diperlukan peningkatan usaha peternakan ayam. Oleh karena itu terjadi peningkatan usaha peternakan ayam, namun stres pada ayam mengakibatkan penurunan fungsi kekebalan dan ayam menjadi rentan terhadap penyakit. Penyakit merupakan salah satu faktor penghambat usaha ternak ayam. Vaksinasi merupakan hal mutlak yang harus dilakukan pada suatu peternakan untuk melindungi individu terhadap serangan penyakit tertentu. Salah satu upaya untuk meminimalisir tingkat kegagalan pada program vaksinasi adalah dengan pemberian multivitamin atau penggunaan herbal. Penggunaan obat herbal memiliki keuntungan tidak meninggalkan residu pada hasil produksi ayam sehingga aman untuk dikonsumsi. Obat herbal pada manusia telah diterima secara luas di hampir seluruh negara di dunia. Faktor pendorong terjadinya peningkatan penggunaan obat herbal di negara maju adalah usia harapan hidup yang lebih panjang pada saat prevalensi penyakit kronik meningkat, adanya kegagalan penggunaan obat modern untuk penyakit tertentu serta semakin luas akses informasi mengenai obat herbal di seluruh dunia. World Health Organization (WHO) merekomendasi penggunaan obat tradisional termasuk herbal dalam pemeliharaan kesehatan, pencegahan dan pengobatan penyakit. World Health Organization juga mendukung upaya-upaya dalam peningkatan keamanan dan khasiat dari obat herbal (WHO 2003). Keberhasilan obat herbal pada manusia, diharapkan dapat memberi efek positif terhadap ayam. Ayam memerlukan bahan-bahan alami yang dapat membantu respon vaksin dan menjaga kondisi organ, terutama pernafasan. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari histopatologi organ pernafasan hewan setelah pemberian ekstrak jintan hitam Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memebrikan informasi mengenai manfaat ekstrak jintan pada organ pernafasan ayam broiler.
2
TINJAUAN PUSTAKA Peternakan Ayam Broiler di Indonesia Peternakan ayam di Indonesia memiliki peranan yang penting dalam pembangunan peternakan, karena merupakan ujung tombak dalam pemenuhan kebutuhan pangan hewani. Peternakan ayam banyak memiliki kendala dalam pencegahan penyakit. Salah satu kendala dalam pencegahan penyakit adalah kegagalan vaksinasi. Kegagalan vaksin dapat disebabkan oleh life span vaksin, cara vaksinasi, dan kotaminan (Tarmudji dan Mulyadi 2006). Oleh karena itu dalam pengembangan usaha ternak dilakukan mulai dari membangun pembibitan, manajemen pemeliharaan, program vaksinasi yang baik dan tepat, serta pakan yang bermutu (Suprijatna 2010). Pemberian vitamin atau herbal diperlukan pula dalam usaha pengembangan ternak.
Karakteristik Ayam (Gallus gallus domesticus) Ayam peliharaan (Gallus gallus domesticus) adalah unggas yang biasa dipelihara orang untuk dimanfaatkan dalam pemenuhan keperluan hidup pemeliharanya (Wong 2004). Kawin silang antar ayam telah menghasilkan ratusan galur unggul dengan bermacam-macam fungsi, yang paling umum adalah ayam potong (untuk dipotong) dan ayam petelur (untuk diambil telurnya). Klasifikasi ayam broiler menurut Yuwanta 2004, adalah sebagai berikut Kingdom : Animalia Phylum : Chordata Subphylum : Craniata Kelas : Aves Ordo : Galiformis Genus : Gallus Spesies : Gallus domesticus Ayam broiler merupakan jenis ras unggulan hasil persilangan dari bangsabangsa ayam yang memiliki daya produktivitas tinggi, terutama dalam memproduksi daging ayam. Di Indonesia, ayam broiler umumnya dipanen pada umur 5-6 minggu (Suprijatna et al. 2005).
Sistem Pernafasan pada Ayam Dalam sistem pernafasan terjadi absorpsi oksigen, melepas karbondioksida, pengaturan suhu, keseimbangan asam-basa, dan vokalisasi. Fungsi sistem pernafasan unggas sama dengan sistem pernafasan mamalia, walaupun sangat berbeda secara anatomi. Unggas bernapas dengan cara yang berbeda dengan mamalia, unggas memiliki paru-paru simetris yang terhubung dengan trakea, sama seperti mamalia. Pada paru-paru unggas memiliki parabronkhi yang merupakan saluran sambungan yang memungkinkan udara
3 melewati paru-paru dalam satu arah dan terikat dengan kapiler darah, sehingga disini terjadi pertukaran udara (Jacob et al. 2011). Kavum nasi berhubungan dengan kavum oris melalui koana, mukosanya dilapisi oleh epitel kolumnar bersilia dengan sel piala. Epitel dari daerah respirasi segera berubah menjadi epitel squamus kompleks dari kavum oris pada tepi koana. Dalam epitel-epitel respirasi terdapat kelompok-kelompok sel goblet yang berasal dari kelenjar intraepitel. Sepasang sinus infraorbital dapat menjadi petunjuk jika terjadi infeksi pernafasan. Sinus tersebut akan mengalirkan mukus sampai pada kavum nasi yang dilapisi epitel pernafasan (Dellman 1993).
Gambar 1 Anatomi saluran pernafasan unggas, (a) glotis, (b) laring, (c) trakea, (d) otot sternotrachealis, (e) siring, (f) bronchus, (g) jantung, (h) paru-paru (Jacob et al. 2011) Setelah melewati kavum nasi, udara akan melewati glotis yang dapat terbuka dan tertutup. Glotis akan menutup saat makanan masuk dan akan membuka saat udara masuk, hal ini bertujuan agar makanan tidak masuk ke paruparu dan udara akan masuk ke trakea. Pada unggas, laring tidak memiliki kemampuan untuk menghasilkan suara. Laring pada unggas merupakan katup kedua untuk regulasi aliran udara (Riede dan Goller 2010). Trakea unggas terletak disepanjang leher diantara siring dan laring. Bagian cranial trakea terletak dibagian ventral dari esophagus. Bagian caudal dari trakea terletak berdekatan dengan kantung udara clavicular dan terdapat didalam thorax. Trakea tersusun atas tulang rawan yang melingkar sempurna (360°) untuk mencegah tekanan negatif pada saat bernapas. Trakea terdiri dari empat lapisan, yaitu membran mukosa, submukosa, kartilago, dan adventisia. Membran mukosa tersusun atas epitel silindris sebaris bersilia dengan beberapa sel goblet (McLelland 1989). Silia berperan dalam mekanisme pertahanan pada sistem pernafasan unggas, bekerja sama dengan sel goblet. Antigen atau benda asing yang telah ditangkap oleh mukus akan didorong menuju faring dengan akivitas silia. Hilangnya silia akan mengggangu pergerakan silia sehingga ayam akan mudah terserang penyakit (Ficken 1996). Pada paru-paru unggas terdapat bronchus primer (mesobronchi), bronchus sekunder, dan bronchus tersier. Bronchus sekunder berasal dari bronchus primer dan bercabang membentuk bronchus tersier (parabronchi). Parabronchi akan beranastomose dengan kapiler udara. Bronchus primer dilapisi oleh epitel silindris bersilia dan sel goblet. Pada bronchus sekunder dilapisi epitel silindris bersilia.
4 Parabronchi dilapisi oleh epitel kubus, pada bagian bawah epitel terdapat jaringan ikat yang tipis. Sejumlah otot polos melingkari bronchus di bawah lamina propria. Parabronchi terhubung dengan atrium. Atrium dilapisi oleh epitel pipih dan kubus. Kapiler udara dilapisi oleh epitel pipih yang terbuka sampai atria, epitel pipih tersebut melapisi seluruh permukaan kapiler udara hingga menuju alveoli (Bacha WJ dan Bacha M 2000). Di sekitar alveolus terdapat sel pneumosit, yang terdiri dari sel pneumosit tipe I dan sel pneumosit tipe II. Sel pneumosit tipe I melapisi sebagian besar paruparu dan merupakan tempat pertukaran udara. Sel pneumosit tipe II merupakan sel penghasil surfaktan (Cood et al. 2005). Sistem Kekebalan pada Pernafasan Ayam Permukaan mukosa dilindungi oleh suatu sistem pertahanan lokal yang berfungsi terpisah dari sistem kekebalan sistemik. Sistem pertahanan mukosa ini disebut MALT (mucosal associated lymphoid tissue) yang terdiri dari BALT (bronchoalveolar associated lymphoid tissue), NALT (nasopharyngeal assosaited lymphoid tissue), dan LALT (larynx associated lymphoid tissue) (Ogra et al. 2001; Bar-shira dan Friedman 2005). Vaksinansi merupakan suatu tindak pencegahan untuk melindungi individu terhadap serangan penyakit. Vaksin berupa sediaan yang mengandung antigen yang telah dilumpuhkan virulensinya. Sekitar 80% kebutuhan vaksin hewan di Indonesia berupa vaksin unggas (ayam). Untuk ayam broiler, program vaksinasi yang rutin dilakukan pada masa pemeliharaan adalah dua kali ND dan satu kali Infectious Bronchitis (IB) serta Infectious Bursal Disease (IBD) (Bahri dan Kusumaningsih 2001). Vaksinasi ND diberikan pada ayam broiler saat berumur 4 hari melalui tetes mata dan saat berumur 18 hari melalui air minum. Vaksinasi IB diberikan saat ayam berumur 3 hari melalui tetes mata, sedangkan vasinasi IBD diberikan saat ayam berumur 7 hari melalui tetes mata atau 14 hari melalui air minum (Risinglili 2010). Pemberian booster untuk vaksin ND diberikan saat ayam berumur 10-14 hari (Fadilah dan Polana 2004). Ayam yang telah divaksinasi menunjukkan reaksi respon imun yang berbeda untuk setiap jenis vaksinasi yang diberikan. Vaksin aktif lebih cepat membentuk antibodi dibandingkan vaksin inaktif. Vaksin memberikan kekebalan spesifik. Vaksin yang diberikan akan dianggap antigen oleh tubuh, sehingga tubuh akan melakukan kekebalan seluler dan humoral (Tizzard 2000).
Jintan hitam (Nigella sativa) Tanaman obat secara umum lebih aman dari obat modern. Hal ini dikarenakan efek samping dari tanaman obat sedikit bahkan hampir tidak ada. Efek samping yang ditimbulkan dari tanaman obat dapat diminimalisir dengan penggunaan jenis tanaman obat, dosis, waktu penggunaan dan cara pemberian yang tepat (Sari 2006). Secara tradisional tanaman obat lazim digunakan untuk pengobatan sakit kepala, batuk, sakit perut, diare, asma, rematik, dan penyakit lainnya. Salah satu tanaman obat yang biasa digunakan oleh masyarakat Asia dan Timur Tengah
5 adalah jintan hitam. Jintan hitam merupakan benih tanaman yang paling banyak dipelajari baik dalam kimia tanaman maupun farmakologi (El-Najjar et al.2006). Biji jintan hitam kecil dan pedek (panjangnya 1-3 mm), berwarna hitam, dan berbentuk trigonal. Biji ini berada di dalam buah yang berbentuk bulat (Junaedi et al.2006). Biji jintan hitam memiliki bau khas seperti rempah-rempah dan agak pedas, yang akan semakin tajam baunya apabila dikunyah (Katzer 2001).
Gambar 2 Biji jintan hitam (Parakh 2010) Klasifikasi Jintan Hitam menurut Tjitrosoepomo 2000, adalah sebagai berikut : Kingdom Divisio Subdivisio Kelas Subkelas Ordo Famili Genus Spesies
: Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledonae : Dialypetalae : Ranunculae : Ranunculaceae : Nigella : Nigella sativa
Penelitian mengenai komposisi jintan hitam telah dimulai pada tahun 1880, yang pertama kali menemukan kandungan 37% minyak dan 4.1% abu (garam kalsium). Secara keseluruhan komposisi dari jintan hitam dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Komposisi jintan hitam Bahan % jumlah (w/w) Minyak 31-35.5 Protein 16-19.9 Karbohidrat 33-34 Serat kasar 4.5-6.5 Abu 3.7-7 Saponin 0.013 Air (moisture) 5-7 Sumber: El Tahir dan Bakeet 2006
6
Ekstrak biji tanaman ini memiliki kandungan kimia fixed oil berupa asamasam lemak tidak jenuh, misalnya asam linoleat, asam oleat, asam palmitat, asam stearat, asam laurat, asam miristat, serta asam linolenat. Asam linoleat dapat menurunkan metabolisme asam arakidonat (Nickavara et al. 2003). Sedangkan asam linolenat dapat mencegah degranulasi sel mast melalui penghambatan saluran Ca2+ (Gazzar et al. 2006). Minyak esensial jintan hitam mengandung beberapa zat seperti 4-terpineol, thymohydroquinone, thymoquinone, carvacrol, carvone dan thymol. Thymoquinone merupakan unsur paling banyak yang terkandung serta memiliki respon aktif dengan efek yang menguntungkan (Diding dan Subijanto 2008). Thymoquinone dapat menurunkan histamin darah yang diproduksi sel mast melalui penurunan kadar Ca2+, serta penurunan Ig E serum (Gazzar et al. 2006) Tabel 2 Kandungan nutrisi dalam minyak jintan hitam Komposisi Jumlah (per gram) Protein 208 µg Tiamin 15 µg Riboflavin 1 µg Piridoksin 5 µg Niasin 57 µg Asam folat 610 IU Kalsium 1.8 mg Zat besi 105 µg Tembaga (Cu) 18 µg Seng (Zn) 60 µg Fosfor 5.3 mg Sumber: Junaedi et al. 2011 Cairan dan minyak hasil ekstrak tanaman ini memiliki sifat antioksidan, anti kanker, anti inflamasi, anti microbial, dan analgesik (El-Najjar et al. 2006). Pada sistem pernafasan manusia, ekstrak jintan hitam sering digunakan sebagai obat asthma. Jintan hitam berkerja dalam menghambat kanal Ca2+ sehingga menyebabkan otot trakea menjadi relaksasi. Pada pengobatan tradisional ekstrak jintan hitam dikonsumsi bersamaan dengan madu (Zubaidah et al. 2009). Jintan hitam juga berperan dalam menstimulasi respon imun sel, hal tersebut dikarenakan kandungan volatile oil dalam jintan hitam berpotensi untuk merangsang respon imun sel (Parakh 2010).
METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilakukan pada bulan April sampai bulan Juni 2010. Kegiatan pemeliharaan dan pemberian perlakuan terhadap hewan coba dilakukan di Fasilitas Kandang Hewan Percobaan Fakultas Kedokteran Hewan dan
7 pembuatan preparat histopatologi di Laboratorium Histopatologi Bagian Patologi, Departemen Klinik Reproduksi dan Patologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor.
Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah kandang ayam, gelas objek, kaca penutup, automatic tissue processor Sakura®, inkubator, mikrotom, mikroskop cahaya, software Image J® 1.46 dan electronic eyepiece® camera. Bahan yang digunakan pada penelitian ini ialah DOC (day old chick) sebanyak 100 ekor, larutan gula, ekstrak jintan hitam (sediaan komersil), killed vaccine AI, live vaccine ND, live vaccine IBD, eter, xylol, etanol absolut, etanol 95%, etanol 80%, etanol 70%, pewarnaan HE (Hematoxylin Eosin), dan parafin.
Pelaksanaan Penelitian a. Pengelompokan Ayam Penelitian ini menggunakan ayam DOC umur 1 hari dengan bobot berkisar 60 gram. Ayam dibagi kedalam tiga kelompok perlakuan dengan pembagian sebagai berikut Tabel 3 Pembagian kelompok perlakuan pada ayam No Kelompok Jumlah ayam (ekor) Perlakuan (1) (2) (3) (4) 1 Kelompok 30 Vaksinasi ND kontrol (K) Vaksinasi IBD 2 Kelompok A 35 Jintan Hitam 1 tetes (0.02 ml)/ekor/hari Vaksinasi ND Vaksinasi IBD Vaksinasi AI 3 Kelompok B 35 Jintan Hitam 1 tetes (0.02 ml)/ekor/hari Vaksinasi ND Vaksinasi IBD b. Jadwal Vaksinasi Ayam dipelihara selama enam minggu dengan pemberian pakan dan air minum ad libitum sesuai kebutuhan. Vaksinasi dilakukan dengan jadwal seperti pada Tabel 4.
8 Tabel 4 Pemberian vaksin No. Vaksin Waktu Pemberian (hari ke-) 1
New Castle Disease
2
Infectious Bursal Disease Avian Influenza
3
Jenis Vaksin
Rute Pemberian
11
strain B1
Tetes mata
19 22
strain La Sota Live vaccine
Tetes mata Per oral
28
Killed vaccine
Sub cutan
c. Nekropsi dan Pembuatan Preparat Histopatologi Nekropsi dilakukan satu minggu sekali untuk pengambilan paru-paru dan trakea sebagai sampel. Ayam yang dinekropsi diambil tiga ekor dari masingmasing kelompok. Organ yang diambil kemudian direndam dalam larutan fiksatif Buffered Neutral Formalin (BNF) 10% minimal 48 jam kemudian diproses menjadi preparat histopatologi dengan pewarnaan HE (Hematoxyllin Eosin). d. Pengamatan Histopatologi Penghitungan keutuhan epitel, proliferasi sel goblet, jumlah serta luasan BALT dilakukan dengan cara pengambilan foto pada preparat dengan menggunakan electronic eyepiece® camera dengan perbesaran 20x lensa objektif. Penghitungan luas dan jumlah menggunakan perangkat lunak Image J® 1.46. Untuk luasan keutuhan epitel dan silia, hasil dalam bentuk persen dimana luas keutuhan dibanding luas keseluruhan kemudian dikali 100%. Penghitungan infiltrasi sel radang pada trakea dan paru-paru serta panjang kerusakan mikrosilia epitel dilakukan dengan cara pengambilan foto pada seluruh bagian preparat dengan menggunakan electronic eyepiece® camera dengan perbesaran 40x lensa objektif, namun untuk penghitungan kepadatan sel pada BALT menggunakan perbesaran 100x. Untuk jumlah sel radang, sel goblet, BALT, serta kepadatan sel pada BALT dihitung menggunakan counter cell pada Image J® 1.46. e. Analisis Data Hasil perhitungan seluruh parameter dianalisis secara statistik dengan menggunakan perangkat lunak SAS® 9.0 dengan metode ANOVA yang dilanjutkan uji Duncan untuk melihat perbedaan yang nyata dari antar kelompok perlakuan.
9
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Perubahan histopatologi trakea Parameter yang diperiksa pada organ trakea adalah keutuhan silia, keutuhan epitel, jumlah sel goblet, dan sel radang. Pada lapisan mukosa, tampak beberapa bagian yang mengalami kerusakan silia yang dapat dilihat pada Gambar 3. Hasil pengamatan kerusakan silia disajikan pada Tabel 5.
K
A
B
Gambar 3 : Kerusakan silia pada organ trakea (tanah panah), (K) kelompok perlakuan vaksin ND dan IBD, (A) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND, IBD, dan AI, (B) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND dan IBD Tabel 5 Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap persentase keutuhan silia pada organ trakea pada luas lapang pandang 6.13 x 104 µm2. Kelompok Minggu K A B a a II 95.33 ± 2.63 98.03 ± 3.42 98.01 ± 3.33 a III 96.94 ± 2.66 a 95.37 ± 4.68 a 97.56 ± 4.22 a a a IV 91.62 ± 0.94 93.31 ± 8.01 94.60 ± 5.17 a V 97.52 ± 0.04 a 95.5 ± 4.21 a 98.83 ± 1.66 a a a VI 93.80 ± 5.72 97.51 ± 0.94 98.94 ± 1.03 a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Berdasarkan tabel diatas, persentase panjang keutuhan silia pada trakea antara kelompok perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata (p>0.05) secara statistik. Pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki pola keutuhan yang lebih stabil dibandingkan dengan kelompok K. pada minggu II hingga IV terjadi penurunan keutuhan silia. Keutuhan silia kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam cenderung meningkat pada minggu V dan VI. Epitel penyusun trakea memiliki fungsi penting dalam pertahanan saluran pernafasan, kerusakan struktur atau deskuamasi dari epitel dapat mempengaruhi
10 kualitas udara yang masuk ke paru-paru. Pada pengamatan lapisan mukosa, tampak beberapa bagian yang mengalami deskuamasi epitel yang dapat dilihat pada Gambar 4. Hasil pengamatan keutuhan epitel disajikan pada Tabel 6.
K
A
B
Gambar 4 : Deskuamasi epitel pada organ trakea (tanah panah), (K) kelompok perlakuan vaksin ND dan IBD, (A) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND,IBD, dan AI, (B) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND dan IBD Tabel 6 Hasil uji statistik persentase keutuhan epitel pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam pada organ trakea pada luas lapang pandang 24.1 x 104 µm2 Kelompok Minggu K A B a a II 96.67 ± 1.84 99.64 ± 0.62 99.21 ± 1.36 a III 99.73 ± 0.25 a 99.11 ± 1.11 a 98.13 ± 2.01 a a a IV 96.92 ± 0.55 97.36 ± 1.55 97.45 ± 2.91 a V 99.07 ± 1.31 a 93.36 ± 8.12 a 98.84 ± 1.04 a a a VI 96.10 ± 5.51 99.33 ± 0.48 99.07 ± 1.09 a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Berdasarkan tabel diatas, persentase keutuhan epitel trakea antara kelompok perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata (p>0.05) secara statistik. Pada minggu II hingga minggu IV, kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki keutuhan yang lebih stabil yaitu menurun. Pada minggu V keutuhan epitel kelompok A mengalami penurunan dan kelompok B mengalami peningkatan dari minggu V hingga VI. Pada minggu VI kelompok yang diberi ekstrak jintan mengalami peningkatan keutuhan epitel. Kelompok K menunjukkan respon yang tidak stabil. Hasil pengamatan sel goblet disajikan pada Tabel 7 dan sel goblet dapat dilihat pada Gambar 5.
11
K A B Gambar 5 : Sel goblet pada organ trakea (tanah panah), (K) kelompok perlakuan vaksin ND dan IBD, (A) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND, IBD, dan AI, (B) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND dan IBD Tabel 7 Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap jumlah sel goblet pada organ trakea pada luas lapang pandang 24.1 x 104 µm2 Kelompok Minggu K A B a a II 1.642 ± 0.45 1.871 ± 0.78 1.566 ± 0.75a III 2.120 ± 1.23a 0.998 ± 0.50a 2.794 ± 1.28a a a IV 0.990 ± 0.51 1.268 ± 0.58 1.386 ± 0.61a V 1.641 ± 0.84a 2.222 ± 0.59a 1.613 ± 0.92a a a VI 0.880 ± 0.30 1.613 ± 0.92 1.470 ± 0.71a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Berdasarkan tabel di atas, jumlah sel goblet pada trakea antara kelompok perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata (p>0.05) secara statistik. Pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki jumlah sel goblet paling banyak. Pada semua kelompok jumlah sel goblet menunjukkan kecenderungan menurun. Leukosit atau sel darah putih merupakan unit paling aktif dalam pertahanan tubuh. Sel radang yang ditemukan didominasi oleh limfosit. Kerusakan silia dan deskuamasi epitel dapat menyebabkan infiltrasi sel radang. Hasil pengamatan jumlah sel radang disajikan pada Tabel 8 dan sel radang dapat dilihat pada Gambar 6.
12
K
A B Gambar 6 : Jumlah sel radang pada organ trakea (tanah panah), (K) kelompok perlakuan vaksin ND dan IBD, (A) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND,IBD, dan AI, (B) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND dan IBD Tabel 8 Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap jumlah sel radang pada organ trakea pada luas lapang pandang 6.13 x 104 µm2. Kelompok Minggu K A B a a II 2.486 ± 0.69 2.727 ± 0.31 1.897 ± 1.16a III 2.178 ± 0.79a 2.833 ± 0.84a 2.544 ± 0.19a a a IV 1.930 ± 1.08 2.908 ± 1.03 2.907 ± 1.03a a a V 1.915 ± 1.12 2.912 ± 0.17 2.488 ± 1.57a VI 1.856 ± 1.04a 1.321 ± 1.06a 1.499 ± 1.37a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Berdasarkan tabel diatas, jumlah sel radang pada trakea antara kelompok perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata (p>0.05) secara statistik. Pada minggu II hingga minggu IV kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam cenderung meningkat, namun menurun pada minggu VI dengan jumlah yang lebih kecil dibandikan kelompok K. Perubahan histopatologi paru-paru Parameter yang diperiksa pada organ paru-paru adalah jumlah sel radang, jumlah dan luasan BALT, serta kepadatan sel pada BALT. Hasil pengamatan jumlah sel radang disajikan pada Tabel 9 dan sel radang pada paru-paru dapat dilihat pada Gambar 7.
13 K1
A1
K
A
B
K1
A1
B1
Gambar 7 : Sel radang pada organ paru-paru (tanah panah), (K1) kelompok perlakuan vaksin ND dan IBD, (A1) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND,IBD, dan AI, (B1) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND dan IBD Tabel 9 Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap jumlah sel radang pada organ paru-paru pada luas lapang pandang 6.13x104 µm2. Kelompok Minggu K A B a a II 1.761 ± 0.31 2.748 ± 1.39 2.505 ± 1.36a III 2.959 ± 0.78a 3.045 ± 1.16a 3.694 ± 0.53a a a IV 2.023 ± 1.27 2.291 ± 1.37 3.235 ± 1.43a V 2.166 ± 1.31a 2.873 ± 0.61a 2.327 ± 1.46a a a VI 2.393 ± 1.47 2.121 ± 1.41 1.989 ± 1.15a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Berdasarkan tabel 9, jumlah sel radang pada paru-paru antara kelompok perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata (p>0.05) secara statistik. Jumlah sel radang pada semua kelompok memiliki nilai yang bervariasi dengan pola yang tidak khas. Pada minggu VI kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam mengalami penurunan, namun kelompok K mengalami peningkatan. Bronchus Assosiated Lymphoid Tissue (BALT) adalah salah satu sistem pertahanan mukosal yang terdapat pada bronkhus. Sistem pertahanan BALT merupakan pertahanan lokal pada organ respirasi. Hasil pengamatan jumlah BALT disajikan pada Tabel 10.
14 Tabel 10 Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap jumlah BALT pada organ paru-paru pada luas lapang pandang 24.1 x 104 µm2 Kelompok Minggu K A B II 1.642 ± 0.45a 1.871 ± 0.78 a 1.566 ± 0.75a III 2.120 ± 1.23a 0.998 ± 0.5a 2.794 ± 1.28a IV 0.990 ± 0.51a 1.268 ± 0.58a 1.386 ± 0.61a a a V 1.641 ± 0.84 2.222 ± 0.59 1.613 ± 0.92a VI 0.880 ± 0.30a 1.613 ± 0.92a 1.470 ± 0.71a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Berdasarkan tabel diatas, jumlah BALT pada paru-paru antara kelompok perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata (p>0.05) secara statistik. Pada minggu ke II dan IV menunjukkan bahwa kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki jumlah BALT terbanyak. Pada pengamatan minggu ke V dan VI, kelompok A memiliki jumlah BALT terbanyak. Adanya antigen yang masuk akan mengaktivasi BALT sehingga menggertak kehadiran limfosit dan makrofag yang merupakan komponen penyusun BALT. Komponen penyusun tersebut akan membentuk suatu luasan. Hasil pengamatan luasan BALT dan kepadatan sel disajikan pada Tabel 11dan 12. Luasan BALT dapat dilihat pada Gambar 8, sedangkan kepadatan sel dapat dilihat pada Gambar 9.
K A B Gambar 8 : Luasan BALT pada organ paru-paru (tanda lingkaran), (K) kelompok perlakuan vaksin ND dan IBD, (A) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND,IBD, dan AI, (B) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND dan IBD
15 Tabel 11 Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap luasan BALT pada organ paru-paru (µm2) pada luas lapang pandang 24.1x104 µm2 Kelompok Minggu K A B a a II 207.20 ± 89.97 396.40 ± 145.51 186.70 ± 161.11a III 124.01 ± 95.87a 136.18 ± 73.15a 138.77 ± 75.86a a a IV 161.28 ± 63.2 118.80 ± 114.42 236.60 ± 217.74a V 176.12 ± 86.63a 154.20 ± 52.02a 187.00 ± 102.19a a a VI 60.795 ± 34.89 77.482 ± 66.59 78.361 ± 67.83a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Tabel 12 Hasil uji statistik pengaruh pemberian ekstrak jintan hitam terhadap jumlah sel dalam BALT pada organ paru-paru. Kelompok Minggu K A B a a II 248.67 ± 8.7 290.67 ± 21.2 203.33 ± 13.1 a III 145.67 ± 13.1a 212.00 ± 20.1a 183.33 ± 15.6 a a a IV 119.33 ± 8.6 186.00 ± 19.4 239.67 ± 7.5 a a a V 209.67 ± 8.1 183.33 ± 11.02 164.33 ± 6.1a VI 100.33 ± 18.1a 144.33 ± 7.4a 152.67 ± 20.03a Keterangan: Huruf superscript yang berbeda pada baris yang sama menyatakan adanya perbedaan yang nyata (p<0.05) antar kelompok perlakuan. Berdasarkan Tabel 11, luasan BALT pada paru-paru antara kelompok perlakuan tidak mengalami perbedaan yang nyata (p>0.05) secara statistik. Pada pengamatan BALT pada minggu ke II hingga minggu VI, menunjukkan bahwa pada kelompok dengan pemberian ekstrak jintan hitam memiliki luasan BALT yang cenderung lebih besar dibandingkan dengan kelompok K. Hal tersebut ditunjukkan dengan tingkat kepadatan sel penyusun BALT yang tinggi pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam (Tabel 12).
Gambar
9
: Kepadatan sel limfosit (tanah panah) BALT, (K) kelompok perlakuan vaksin ND dan IBD, (A) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND, IBD, dan AI, (B) kelompok perlakuan ekstrak jintan hitam serta vaksin ND dan IBD
16
Pembahasan Pengamatan daya hidup DOC secara umum menunjukkan kualitas yang cukup baik. Kematian pada DOC sebanyak 8 ekor dari 100 ekor DOC mulai hari ke-1 hingga hari ke-14. Kematian yang terjadi tidak menunjukkan adanya tanda infeksi pada pemeriksaan postmortem dengan nekropsi. Penyebab dari kematian adalah akibat trauma karena terinjak atau terjepit oleh sesama DOC dalam kandang. Berdasarkan SNI 7354-2008 menyebutkan bahwa tingkat kematian maksimal DOC sebesar 2%. Mekanisme pertahanan pada trakea dimulai dari adanya gerakan silia yang berfungsi untuk mengeluarkan antigen. Keutuhan silia yang disajikan pada Tabel 5 menunjukkan bahwa pemberian ekstrak jintan hitam membuat ketahanan silia yang lebih stabil dibanding kelompok K. Kerusakan yang dapat terjadi sebagai respon terhadap vaksinasi. Keutuhan silia meningkat kembali sesuai waktu, dimana pada minggu VI kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam menunjukkan perbaikan yang lebih baik dibanding kelompok K. Menurut Bruits dan Bucar (2000), kandungan thymoquinone dalam ekstrak jintan hitam memiliki manfaat sebagai antioksidan yang berfungsi mempercepat regenerasi sel. Kerusakan silia akan mempermudah antigen untuk menempel pada epitel dan menyebabkan deskuamasi epitel. Hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 6 dimana pada minggu V, kelompok A yang diberi vaksinasi AI memiliki keutuhan epitel terkecil. Pada minggu VI deskuamasi epitel masih terjadi pada setiap kelompok walaupun pemberian vaksin sudah tidak diberikan. Hal ini disebabkan karena secara fisiologis dapat terjadi kematian sel yang disebabkan sel yang sudah tua tidak beregenerasi (Stanley et al. 2006). Kandungan thymoquinone dalam jintan hitam bermanfaat sebagai antioksidan sehingga berfungsi mengurangi dan mencegah kerusakan sel juga mempercepat regenerasi sel (Bruits dan Bucar 2000), namun efek tersebut menunjukkan hasil saat minggu VI dimana keutuhan epitel pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki persentase keutuhan epitel yang paling besar. Kerusakan silia juga diikuti dengan pengeluaran mukus oleh sel goblet. Pada Tabel 7 menunjukkan bahwa kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki jumlah sel goblet yang lebih banyak dibandingkan kelompok K. Peningkatan jumlah sel goblet merupakan mekanisme pertahanan, dimana mukus yang dihasilkan akan meningkat pula. Mukus tersebut berfungsi untuk mengeluarkan antigen dan mencegah antigen untuk melindungi epitel dari penempelan antigen (Prasetyo 2006). Kehadiran sel radang merupakan bentuk mekanisme kekebalan berperantara sel. Vaksin mengandung virus yang dilemahkan dan akan dianggap sebagai antigen oleh tubuh, sehingga merusak epitel trakea dan menggertak infiltrasi sel radang pada jaringan. Pada Tabel 9 menunjukkan bahwa kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki jumlah sel radang yang lebih tinggi pada minggu II hingga minggu IV. Hal tersebut diduga pemberian ekstrak jintan hitam selama tiga minggu belum menunjukkan pengaruh terhadap jumlah sel radang. Pada minggu V dapat dilihat bahwa kelompok yang diberi vaksin AI memiliki jumlah sel radang yang paling tinggi. Pada minggu VI kelompok yang
17 diberi esktrak jintan hitam memiliki sel radang yang lebih sedikit. Hal tersebut menunjukkan bahwa thymoquinone yang terkandung dalam jintan hitam dapat menghambat peradangan pada trakea setelah pemberian selama lima minggu. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Diding dan Subijanto (2008), membuktikan bahwa pemberian minyak jintan hitam mampu menurunkan tingkat infiltrasi sel radang pada saluran pernafasan. Kehadiran sel radang dapat pula dipicu oleh keadaan kandang yang kurang baik seperti debu litter yang terhirup sehingga mengiritasi saluran pernafasan dan terhirupnya agen patogen yang diakibatkan kebersihan kandang yang minim (Nighot et al. 2002). Selain itu cekaman yang disebabkan oleh suhu udara dalam kandang yang melebihi zona nyaman (>28°C) atau yang sering disebut heat stress dapat menyebabkan ayam mengalami penurunan konsumsi pakan dan pertumbuhan yang tidak optimal akibat kekurangan nutrisi. Hal tersebut menyebabkan imunitas ayam menurun sehingga mudah terserang penyakit (Butcher dan Miles 2011). Pada organ trakea, efek pemberian ekstrak jintan hitam terlihat pada pengamatan minggu VI. Pada minggu VI mengindikasikan adanya perbaikan histopatologi trakea. Hal tersebut ditunjukkan dengan meningkatnya keutuhan epitel, jumlah sel gobet, dan keutuhan silia serta menurunnya jumlah sel radang, pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam. Antigen yang berhasil menembus mekanisme pertahanan saluran pernafasan atas akan menyebabkan peradangan pada paru-paru. Hal tersebut ditandai dengan adanya infiltrasi sel radang pada organ paru-paru. Sel radang merupakan respon protektif setempat yang berfungsi menghancurkan atau mengurangi agen atau jaringan yang rusak (Dorland 2002). Pada paru-paru, pemberian ekstrak jintan hitam mulai terlihat pada minggu II baik pada kelompok A dan B, Hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 9 dimana kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memiliki jumlah sel radang lebih banyak dibanding kelompok K. Infiltrasi sel radang di jaringan menunjukkan respon pertahanan terhadap hadirnya antigen yang dalam hal ini adalah virus vaksin. Respon tersebut menunjukkan bahwa sel radang menjadi lebih responsif terhadap sitokin sebagai mediator radang yang dihasilkan oleh kerusakan jaringan, hal tersebut dikarenakan adanya α-lipoic acid dalam jintan hitam yang berperan sebagai antioksidan (Ibrahim et al. 2008). Pada minggu VI tampak bahwa kelompok yang diberi jintan hitam lebih baik responnya yaitu terjadi penurunan jumlah sel radang yang menandakan pada jaringan paru-paru telah terjadi perbaikan. Pada kelompok B yang diberi vaksin yang sama dengan kelompok K menunjukkan jumlah sel radang paling sedikit. Hal ini akibat efek thymoquinone yang terkandung dalam jintan hitam dapat menghambat peradangan karena mampu menghambat cyclooxygenase dan 5-lipoxygenase dalam metabolisme arakidonat sehingga mediator radang dapat ditekan (Boskabady dan Farhadi 2008; Houghton et al. 1995). Bronchus Assosiated Lymphoid Tissue (BALT) adalah salah satu sistem pertahanan mukosa yang terdapat di bronkhus. Sistem pertahanan BALT merupakan pertahanan lokal pada organ respirasi. Jumlah BALT terus bervariasi setiap minggu pengamatan. Menurut Emikpe dan Ajisegiri (2011), BALT merupakan bagian penting dari pertahanan mukosa yang berada di paru-paru yang distimulasi oleh antigen yang masuk. Kehadiran BALT sangat penting dalam
18 proteksi pernafasan. Kenaikan jumlah BALT akan mengakibatkan kenaikan jumlah limfosit, sehingga akan menghasilkan proteksi yang lebih baik. Pada kelompok dengan pemberian ekstrak jintan hitam menggambarkan efek jintan hitam sebagai imunomodulator, dimana jumlah BALT yang dihasilkan lebih banyak. BALT merupakan organ limfoid sekunder yang terdapat pada paru-paru ayam secara normal (Reese et al. 2006). Antigen yang masuk kedalam paru-paru akan kontak dengan sel limfoid yang kemudian menginduksi dan mengaktivasi BALT (Moreno et al. 2006). Pada minggu V dan VI, kelompok A memiliki jumlah BALT paling banyak. Hal ini diduga akibat pemberian vaksin AI. Menurut Pabst dan Tsherning (2010) pertambahan jumlah BALT dipengaruhi oleh vaksin dan lingkungan. Hal tersebut dapat menginduksi BALT, sehingga jumlah BALT bertambah. Pemberian vaksin akan menginduksi proliferasi Periarteriolar Lymphoid Sheat (PALS) yang terdapat di limpa. Limpa bekerja secara sistemik sehingga PALS akan menginduksi pertambahan jumlah BALT (Vora et al. 1998) BALT juga dipengaruhi respon individu, hal tersebut dapat dilihat pada Tabel 11 dimana pada minggu II luasan BALT pada kelompok A dan B sangat berbeda walaupun diberi perlakuan yang sama. Menurut Pabst dan Tsherning 2010 respon individu juga mempengaruhi aktivitas BALT. Penurunan luasan BALT pada minggu III terjadi pada semua kelompok, hal tersebut diduga karena perlakuan vaksin yang diberikan pada minggu III dimana limfosit akan melakukan infiltrasi pada saluran nafas dan jaringan paru-paru sehingga pada BALT jumlah limfosit akan berkurang. Hasil pengamatan secara keseluruhan menunjukkan bahwa pada kelompok dengan pemberian ekstrak jintan hitam memiliki luasan BALT yang cenderung lebih besar dibandingkan dengan kelompok yang tidak diberi ekstrak jintan hitam. Hal tersebut diikuti dengan tingkat kepadatan sel penyusun BALT yang tinggi pula pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam. Jintan hitam diketahui memiliki efek imunomodulator, dimana pemberian jintan hitam dapat meningkatkan rasio CD4+ dan CD8+ serta meningkatkan jumlah sel natural killer (Omar et al. 1999; Salem 2005). Dari hasil diatas dapat diduga bahwa ekstrak jintan hitam memberikan efek sebagai imunomodulator. Hal tesebut ditunjukkan oleh kepadatan sel yang lebih tinggi pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam dibandingkan kelompok K. Luasan BALT beserta kepadatan sel cenderung menurun dengan pola yang tidak khas setelah vaksinasi. Pada organ paru-paru, efek pemberian ekstrak jintan hitam terlihat pada pengamatan minggu ke VI. Hal tersebut ditunjukkan dengan menurunnya jumlah sel radang. Pada BALT terlihat pada kelompok yang diberi ekstrak Jintan hitam menunjukkan aktifitas imun yang lebih meningkat dibandingkan kelompok K.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan Secara keseluruhan gambaran histopatologi pada organ pernafasan ayam yang diberi ekstrak jintan hitam serta vaksinasi menunjukkan gambaran yang
19 berbeda pada tiap kelompok ayam. Gambaran histopatologi organ trakea dan paru-paru pada kelompok yang diberi ekstrak jintan hitam memberikan efek yang lebih baik dibanding kelompok yang tidak diberi ekstrak jintan hitam. Pemberian ekstrak jintan hitam memiliki kecenderungan memperbaiki struktur histopatologi pada trakea dan merangsang respon imun pada paru-paru.
Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai manfaat ekstrak jintan hitam pada unggas yang dipelihara dalam jangka waktu yang panjang. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pada broiler dengan dosis yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA Bacha WJ, Bacha M. 2000. Color Atlas of Veterinery Histology Ed 2. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins. 186-187 Badan Standarisasi Nasional. 2008. SNI 7354-2008: Bibit induk (parent stock) ayam ras tipe pedaging umur sehari (DOC). Bahri S, Kusumaningsih A. 2005. Potensi, Peluang, dan Strategi Pengembangan Vaksin Hewan di Indonesia. J Litbang Pertanian 24 (3):113-114 Bar-shira E, Friedman A. 2005. Ontogeny of gut associated immunocompetence in the chick. Israel J vet Med 62:42-50 Bruits M, Bucar F. 2000. Antioxidant activity of Nigella sativa essential oil. Phytother Res 14:323-328 Butcher GD, Milles R. 2011. Heat Stress Management in Broilers. [terhubung berkala]. http://edis.ifas.ufl.edu [19 oktober 2012] Booskabady MH, Farhadi F. 2008. The Possible Prophylactic Effect of Nigella sativa seed aqueos extract on respiratory symptoms and pulmonaryfunction test on Chemical war Victims. J Altern Complement Med 14(9):1137-1144 Cood JR, Boggs DF, Perry SF, and Carrier DR. 2005. Activity of Three Muscles Associated with the Uncinate Proccesses of the Giant Canada Goose. J Exp Biol 208:849-857 Dellman HD. 1993. Textbook of Veterinary Histology. University of Missouta (US): Lea and Febiger. Hlm. 136 Diding HP, Subijanto AA. 2008. Pengaruh minyak jintan hitam (Nigella sativa) terhadap derajat inflamasi saluran napas. Kedokteran Indonesia 58: 5
20
Dorland. 2002. Kamus Kedokteran. Jakarta (ID): EGC. Hlm. 197 El-Najjar N, Muhtasib HG, Stock RS. 2006. The medical potential of black seed (Nigella sativa) and its component. Adv in Phytomed (2):133-153 El-Tahir KE, Bakeet D. 2006. The Black Seed Nigella sativa Linnaeus – A Mine for Multi Curses: A Plea for Urgent Evaluation of its Volatile Oil. J T U Med Sci 1:1-19 Emikpe BO, Ajisegiri WA. 2011. Response of bronchial associated lymphoid tissue to intratracheal administration of peste des petit ruminants virus and its co-infection with Mannheimia hemolytica. Int J Morphol 29: 1099-1103 Fadilah R, Polana A. 2004. Aneka Penyakit Ayam dan Cara Mengatasinya. Depok (ID): Agromeda Pustaka. Hlm 24 Fadillah R. 2008. Kunci Sukses Beternak Ayam Broiler di Daerah Tropis. Jakarta (ID): Agromedia. Hlm. 91 Ficken MR. 1996. Avian respiratory Defense Mechanism, Injury, and Repair. Zootec Int. Pp: 51-53 Fukuyama S, Aizawa H, Hara N. 2001. Mediated cigarette smoke-induced goblet cell metaplasi in guinea pig airways. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 280:436-441 Gazzar ME, Mezayen RE, Marecki JC, Nicolls MR, Canastar A, Dreskin SC. 2006. Effect of thymoquinone on cyclooxygenase expression and prostaglandin production in a mouse model of allergy airway anflammation. J Immunol Lett 106:72-81 Houghton PJ, Zarka R, Heras B, JR Hoult. 1995. Fixed Oil of Nigella sativa and derived Thymoquinone Effect inhibit Eicosanoid Generation in Leucocytes and membrane Lipidperoxidation. J Planta Med 61(1):33-36 Ibrahim SF, Osman K, Das Es, Otman AM. 2008. Study of antioxidant effect of αlipoic acid on sperm quality. Clinics 63(4):545-550 Jacob J, Pescatore T, Cantor A. 2011. Avian Respiratory System. Lexington (US): Department of Agriculture, University of Kentucky. Hlm 118-125 Junaedi E, Sufrida Y, Surnahika S, Emma SK. 2006. Kedahsyatan Habbatussauda Mengobati Berbagai Penyakit. Jakarta (ID): Agromedia Pustaka. Hlm. 1216 Katzer G. 2001. Saffron Crocus sativus L. [terhubung berkala]. http://www.unigraz.at/~katzer/engl/spice_indic.html [19 Oktober 2012]
21 McLellandJ. 1989. Larynx and trachea, in King AS, McLelland J (eds): Form and Function in Birds, vol 4. NewYork (US) Academic: 69-103 Moreno JR, Hartson L, Navvaro C, Selman M, Troy DR. 2006. Inducible bronchus associated lymphoid tissue in patients with pulmonary complications of rheumatoid arthritis. J Clin Invest 116: 3183-3194 Murtidjo BA. 2003. Pemotongan, Penanganan, dan Pengolahan Daging Ayam. Jakarta (ID): Kanisius. Hlm 10. Nickavara B, Mojaba F, Javidniab K, Amolia MAR. 2003. Chemical Composition of the Fixed and Volatile Oils of Nigella sativa from Iran. Z Naturforsch (8): 629-631 Nighot PK, GN Kolte, GR Ghalsasi. 2002. Physiopathology of avian respiratory diseases [terhubung berkala]. http://www.chickclinicegypt.com/Physiotherapy%20of%20Avian%20Respir atory.pdf [30 Agustus 2012] Omar A, Ghosheh S, Abdulghani A, Houdi A, Crookscor PA. 1999. High performance liquid chromatographic analysis of the pharmacologically active quinones and related compounds in the oil of the black seed (L. Nigella sativa). J Pharm Biomed Anal. 19: 757– 62. Ogra PL, Faden H, Welliver RC. 2001. Vaccination strategies for mucosal immune response. Clin Microb Rev 14:430-445 Pabst R, Tscherning. 2010. Bronchus-assosiated lymphoid tissue: an entry site for antigens for successful mucosal vaccinations. Am J Respir Cell Mol Biol 43 (2): 137-141 Parakh PM. 2010. Nigella sativa Linn - A comprehensive review. Indian J Nat Prod and Resources vol 1 (4): 409-429 Prasetyo BK. 2006. Kajian Histopatologi Trakhea Ayam Buras Akibat Infeksi Campuran Virus Newcastle Disease dan Cacing Ascaridia galli [skripsi]. Bogor (ID): Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor Reese S, G Dalamani, B Kaspers. 2006. The avian lung associated immune system. Vet Res 37: 311-324 Riede T, Franz Goller. 2010. Peripheral Mechanisms for Vocal Production in Birds – Differences and Similiarities to Human Speech and Singing. Brain and Language. Vol. 115 (1):69-80 Risinglili A. 2010. Vaksinasi pada Ayam. [terhubung berkala]. http://www.andelarisinglili.co.cc/2010/04/vaksinasi-pada-ayam-html. [19 Oktober 2012]
22 Salem ML. 2005. Immunomodulatory and therapeutic effect of Nigella sativa. seed. Int Immunopharmacol 5:1749-1770 Sari LORK. 2006. Pemanfaatan Obat Tradsional dengan Pertimbangan Manfaat dan Keamanannya. Ilmu Kefarmasian III (1) : 2 Stanley, Mickey, Beare PG. 2006. Buku Ajar Keperawatan Gerontik ed. 2. Jakarta (ID): EGC. Hlm. 146 Suprijatna E, Atmomarsono U, Kartasudjana R. 2005. Ilmu Dasar Ternak Unggas. Jakarta (ID): Penebar Swadaya. Hlm. 96 Suprijatna E. 2010. Strategi pengembangan peternakan ayam lokal di Indonesia. [terhubung berkala]. http://www.eprints.undip.ac.id/28178/Endjeng_Suprijatna.pdf [12 Agustus 2012] Tarmudji, Mulyadi. 2006. Kegagalan vaksinasi IB pada ayam. [terhubung berkala]. http//www.litbang.deptan.go.id/ kegagalan%20vaksinasi.pdf [19 Oktober 2012] Tizard IR. 2000. Veterinary Imunnology ed. 6. (UK): Elsevier Books. Hal. 215217 Tjitrosoepomo. 2000. Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta). Yogyakarta (ID): Gadjah Mada Press. Hlm. 34 Vora KA, Brundage KMT, Manser T. 1998. A periarteriolar lymphoid sheath associated B cell focus response is not observed during the development of the anti-arsonate germinal center reaction. J Immun 160: 728-733 [WHO] World Health Organization. 2003. Traditional medicine. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs134/en/ [12 Januari 2012] Wong GK. 2004. A Genetic Variation Map for Chicken with 2.8 million Single Nucleotide. [terhubung berkala]. www.nature.com.prxy5.ursus.maine.edu/nature/journal/v432/n7018/full/nature03156.html [12 Agustus 2012] Yuwanta T. 2004. Dasar Ternak Unggas. Yogyakarta (ID): Kanisius: Hlm. 29 Zubaidah AH, Basil AA, Abdullah AB. 2009. Annals of Saudi Med. Volume 21:34
23
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pontianak pada tanggal 12 Januari 1991 dari bapak Sumardi Husin dan ibu Turnia. Penulis tinggal di Pontianak, Kalimantan Barat sampai saat ini. Pendidikan formal Penulis dimulai dari SD Swasta Muhammadiyah 2 Pontianak dan lulus pada tahun 2002, dilanjutkan ke SMP Negeri 3 Pontianak dan lulus pada tahun 2005. Tahun 2008 Penulis lulus dari SMA Negeri 1 Pontianak dan pada tahun yang sama Penulis lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD). Penulis memilih Fakultas Kedokteran Hewan sebagai bidang studinya. Selama mengikuti perkuliahan, Penulis turut berpartisipasi dalam beberapa organisasi dalam kampus. Organisasi dalam kampus yang pernah diikuti oleh Penulis yaitu Steril FKH IPB dan Himpunan Minat dan Profesi Hewan Kecil dan Satwa Akuatik (Himpro HKSA) FKH IPB.
