TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK: ANTI TRYPSIN

Transkripsi

1 TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK: ANTI TRYPSIN CATOOTJIE L. NALLE, PhD PROGRAM STUDI: TEKNOLOGI PAKAN TERNAK JURUSAN: PETERNAKAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI KUPANG 1 11/8/2016

2 TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM (TIU) TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK SETELAH MENGIKUTI MATA KULIAH INI SELAMA SATU SEMESTER, MAHASISWA AKAN DAPAT MENJELASKAN TENTANG JENIS- JENIS RACUN PADA PAKAN TERNAK, DAMPAK YANG DITIMBULKAN DAN METODE UNTUK MENGURANGI ATAU MENHILANGKAN RACUN- RACUN TERSEBUT. 2 11/8/2016

3 MATA KULIAH TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK TERDIRI DARI 9 POKOK BAHASAN YAKNI: 1) PENGANTAR TENTANG TOKSIKOLOGI, 2) MIKOTOKSIN, 3) SENYAWA BERACUN KARBOHIDRAT, 4) SENYAWA BERACUN ALKALOID, 5) SENYAWA BERACUN PROTEIN 6) SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA, 7) SENYAWA BERACUN DARI LOGAM-LOGAM BERAT, 8) SENYAWA RACUN BAHAN KIMIA PERTANIAN (PESTISIDA), DAN 9) SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA. 11/8/2016 3

4 PB I. PENGANTAR TENTANG TOKSIKOLOGI A. TERMINOLOGI DALAM TOKSIKOLOGI Toksikan (toxicant) : material atau komponen organik atau anorganik yang dapat menyebabkan gejala2x keracunan. Toksin (toxin) : racun yang dihasilkan secara biologi (misalnya racun ular racun tanaman dsb) Keracunan (toxicity): jumlah toksikan yang dapat menyebabkan gejala2x klinis dari keracunan

5 TERMINOLOGI DALAM TOKSIKOLOGI PENGERTIAN TOXIN DAN KLASIFIKASI TOXIN PADA PAKAN TERNAK BERDASARKAN STRUKTUR KIMIANYA

6 DEFINISI FAKTOR ANTI-NUTRISI : FAKTOR-FAKTOR DALAM BAHAN PAKAN YANG MEMPENGARUHI DAYA CERNA DAN PENGGUNAAN NUTRIENT, MISALNYA ANTI-TRIPSIN, TANNIN, FITAT DSB (Saini, 1990). Berbagai macam antinutrisi atau senyawa toksik terdapat pada berbagai biji cereal, biji legume dan tanaman lainnya. Sebagian besar zat kimia ini mengandung unsur normal dengan komposisi kimia bervariasi (seperti protein, asam lemak, glycoside, alkaloid) yang bisa didistribusikan seluruhnya atau sebagian ke tanaman.

7 Adanya senyawa anti nutrisi dalam bahan pakan dapat menjadi pembatas dalam penggunaannya dalam ransum, karena senyawa antinutrisi ini akan menimbulkan pengaruh yang negatif terhadap pertumbuhan dan produksi tergantung dosis yang masuk kedalam tubuh. Penggunaan bahan pakan yang mengandung antinutrisi harus diolah dulu untuk menurunkan atau menginaktifkan senyawa ini, tetapi perlu dipertimbangkan nilai ekonomis dari pengolahan ini. Efek biologi yang ditimbulkan dari zat-zat anti nutrisi ini pada ternak bila mengkonsumsinya adalah penurunan berat badan yang ringan sampai pada kematian. Enneking dan Wing (2000) melaporkan bahwa, berdasarkan properti fisik dan kimianya, terdapat anti-nutrisi dikelompokkan atas 10 jenis, yakni non-protein amino acids, quinolizidine alkaloids, cyanogenic glycosides, isoflavones, tannins, oligosaccharides, saponins, phytate, lectins and protease inhibitors. 11/8/2016 7

8 Beberapa senyawa bisa menjadi tidak aktif dengan berbagai proses seperti pencucian, perebusan atau pemanasan. Apabila panas digunakan untuk menginaktifkan senyawa antinutrisi perlu dipertimbangkan agar tidak merubah kualitas nutrisi bahan pakan, tetapi ada beberapa kejadian kalau digunakan panas yang ekstrim bisa juga berperan untuk membentuk senyawa toksik. 11/8/2016 8

9 1. SENYAWA BERACUN ALKALOID: Piperidin alkaloid Indol alkalaoid Indolizidin alkaloid Pirrolizidine alkaloid Triptamin alkaloid Piridin alkaloid Tropan alkaloid Quinolizidin alkaloid Polisiklik diterpen Steroid alkaloid 11/8/2016 9

10 2. SENYAWA BERACUN GLIKOSIDA: Glukosida sianogenik Solanin Fitoestrogen Vicin Glucosinolat Kalsinogenik glikosida Karboksiatraktilosida Kardia glikosida Koumarin glikosida Saponin Azoksiglikosida Jojoba glikosida Ranunculin 11/8/

11 3. SENYAWA BERACUN PROTEIN DAN ASAM AMINO: Anti trypsin Papain Lectin Mimosin Latirogen Inhibitor polipeptida Protein penghasil kembung Tiaminase Risin Amilase inhibitor Hypoglisin Amino biogenik 11/8/

12 4. SENYAWA BERACUN KARBOHIDRAT, LEMAK, PENGIKAT LOGAM DAN ANORGANIK: Soklopropinoid Lignin Korinetoksin Fitat Oksalat Nitrat dan nitrit Sele nium Gossipol Tannin Hiperisin Resorsinol Keracunan Black Walnut (Juglon) Racun pohon oak 11/8/

13 5. MIKOTOKSIN: Aspergillosis Fusarium Trikotecena 6. MENDETEKSI JENIS RACUN DAN CARA MENGATASINYA: Alkaloid, glikosida, protein, asam amino dan turunannya, karbohidrat, lemak, glikoprotein, glikolipid, senyawa fenol, mikotoksin, racun atau anti nutriai lainnya Gejala klinisnya Cara mengatasinya 11/8/

14 SENYAWA BERACUN PROTEIN DAN ASAM AMINO: Anti trypsin Lectin Papain Mimosin Latirogen Inhibitor polipeptida Protein penghasil kembung Tiaminase Risin Amilase inhibitor Hypoglisin Amino biogenik 11/8/

15 SENYAWA BERACUN PROTEIN DAN ASAM AMINO: Protease Inhibitors (Penghambat protease) Protease inhibitors (trypsin dan chymotrypsin inhibitor) merupakan protein-protein yang tersebar secara meluas pada dunia tumbuhan, dan merupakan konstituen yang biasa ditemukan pada biji-bijian legume (kacangkacangan). Proetase inhibitor ini dikelompokkan menjadi kelompok Kunitz (Kunitz, 1947) dan Bowman-Birk (Bowman, 1946; Birk et al., Protease inhibitor dalam kelompok Kunitz berstruktur kepala tunggal (single headed structure) dan terdiri dari sekitar 180 residu asam amino dan kebanyakan aktif melawan trypsin, sedagkan protease inhibitor dari kelompok Bowman-Birk berstruktur kepada ganda (double headed structure), dan mengandung hanya 80 residu asam amino termasuk asam-asam amino yang mengandung sulfur, dan proteaase inhibitor ini aktif menyerang baik trypsin maupun chymotrypsin (Odani and Ikenaka, 1973; Habib and Family, 2007) /8/2016

16 Kunitz (berkepala tunggal): trypsin Bowman-Birk (Berkepala ganda): Trypsin dan chymotrypsin 16 11/8/2016

17 Fernandez et al. (2007) menunjukkan bahwa interaksi yang paling penting dalam penghambatan BBI-trypsin adalah dalam pembentukan kompleks antara BBI dengan jembatan garam dan ikatan hidrogen dari asam-asam amino, sedangkan interaksi antara BBI-chymotrypsin lebih banyak terjadi pada ikatan-ikatan hydrophobic. Liener and Kakade (1980) melaporkan bahwa protease inhibitor (penghambat protease) dapat menyebabkab penghambatan pertumbuhan, pembengkakan pada pankreas pada ternak ayam yang mengkonsumsi ransum yang mengandung anti nutrisi ini dalam jumlah yang tinggi /8/2016

18 Kakade et al. (1974) melaporkan bahwa protease inhibitor bertanggung jawab untuk 40% dari kasus pertumbuhan yang terhambat dan pembengkakan pancreas dari tikus putih yang mengkonsumsi kedelai mentah. Penghambatan atas enzim-enzim protease dalam usus halus ternak unggas akan menstimulasi, melalui kontrol mekanisme umpan balik, sekresi enzim dari pankreas (Liener, 1989). Karena enzim yang dihasilkan pancreas ini kaya akan asam-asam amino yang mengandung sulfur, stimulasi ini akan menyebabkan tubuh kehilangan akan methionine dan cystine untuk sintesa jaringan tubuh. Pada saat trypsin dihambat oleh penghambat trypsin aktif, daya cerna protein menjadi berkurang dan ketersediaan asam-asam amino menjadi berkurang pula (Wang et al., 1998). Kakade et al. (1969) melaporkan bahwa penghambat trypsin (trypsin inhibitor) akan mengunci sejumlah besar cystein yang jumlahnya sudah sangat sedikit pada legume. Konsekuensinya, ketersediaan asam amino ini bagi ternak akan semakin berkurang /8/2016

19 Penghambat protease ini akan mudah terdenaturasi dengan panas, asam, alkali dan enzim atau konsentrasinya dapat berkurang melalui teknologi perkembangbiakan tanaman. Asao et al. (1991) mendemonstrasikan bahwa penghambat protease tipe Bowman-Birk yang berasal dari kacang faba tetap stabil pada larutan asam dengan ph 2-8, tapi akan kehilangan aktivitasnya melalui perlakuan panas (100 o C) pada larutan yang bersifat alkali dengan ph ( 9). Meijer dan Spekking (1993) mengevaluasi penggunaan enzim yang diproduksi oleh jamur dan bakteria tertentu untuk menginaktivasi penghambat protease yang terdapat pada tanaman. Hasil penelitian mereka membuktikan bahwa enzim yang diproduksi oleh jamur dan bakteri tersebut dengan cepat dapat menonaktifkan penghambat trypsin dari kelompok Kunitz /8/2016

20 PENGARUH ANTINUTRISI (Percobaan MK Toksikologi Bahan Pakan bulan Oktober 2011) R2= Ransum yang mengandung tepung kacang kedelei mentah 30% R1= Ransum kontrol (jagung-bungkil kedelei-dedak padi 5%) R2= Ransum yang mengandung tepung kacang kedelei mentah 30% R3= Ransum yang mengandung dedak padi 15%