PENDAHULUAN. Pemeliharaan itik dipeternakan rakyat tergolong sulit karena kondisi kandang

Transkripsi

1 1 I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pemeliharaan itik dipeternakan rakyat tergolong sulit karena kondisi kandang harus menyesuaikan dengan kebutuhan itik yang tergolong unggas air, kebutuhan air bagi itik sangatlah tinggi disebabkan karakter struktur tubuh, sifat alamiah dan fisiologisnya. Kekurangan air akan menyebabkan kesulitan dalam pengaturan suhu tubuh itik sehingga dapat berdampak terhadap stres. Pemeliharaan itik tanpa kolam air atau dikenal dengan sistem pemeliharaan minim air sedang dikembangkan Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran. Minim air menjadi masalah tersendiri dalam proses budidayanya. Salah satu masalah utama yang menarik dikaji adalah stres oksidatif, apalagi itik tersebut dipelihara dengan suhu lingkungan > 25 0 C yaitu ( C). Stres oksidatif bagi itik yang dipelihara dengan sistem minim air, dapat disebabkan oleh dua faktor, yaitu stres psikis karena kehilangan kebiasaan berendam/berenang di kolam air, dan kedua stres panas karena pemeliharaan pada lingkungan seperti umumnya temperatur lingkungan di Indonesia, sebagai negara tropis. Cekaman stres pada ternak menstimulasi meningkatnya radikal bebas sebagai produk sampingan dari proses katabolisme nutrien menjadi ATP. Radikal bebas melalui jalur phosphorilasi oksidatif di mitokondria adalah jenis reactive oxygen species (ROS), dan melalui jalur glukoneogenesis di sitoplasma adalah asam urat (jika kadar berlebih). Radikal bebas baik dari jenis ROS, maupun asam urat bersifat reaktif. Kereaktifan radikal bebas menyebabkan kerusakan protein dalam sel, misalnya enzim, protein reseptor, protein transpor dan hormon. Kerusakan protein-protein

2 2 tersebut disebabkan karena radikal bebas menyebabkan mutasi atau modifikasi susunan nukleat protein-protein tersebut. Secara alamiah di dalam kromosom pada setiap inti sel-sel hati, otot, otak, ginjal, darah dan sebagainya telah mengandung DNA atau gen yang tergolong chaperone. Gen ini disebut dengan gen heat shock protein (gen HSP). HSP bertanggung jawab untuk mencegah dan memperbaiki kerusakankerusakan protein. Namun, meskipun demikian HSP tidak mampu mengendalikan keadaan normal kembali dalam keadaan stres yang cukup berat dalam keadaan singkat ataupun berkepanjangan, atau bahkan stres ringan yang kronik. Keadaan ini berdampak terhadap performans ternak yaitu penurunan feed intake, immunitas, produksi dan bahkan kerugian ekonomi. Diperlukan upaya penanggulangan stres melalui pakan, agar gen HSP tidak diekspresikan secara berlebihan. Pemberian feed additive yang mampu menanggulangi stres dan ekspresi gen HSP menjadi rendah, menunjukan satu indikator bahwa feed additive tersebut berfungsi baik dalam menanggulangi stres terutama terhadap senyawa radikal bebas. Minyak buah makassar (MBM) merupakan salah satu alternatif yang baik karena MBM mengandung asam linoleat yang tinggi. Diharapkan pemberian MBM mampu menanggulangi stres yang dimaksud dan menurunkan ekspresi gen HSP. Untuk itu perlu dilakukan kajian efek MBM terhadap ekspresi gen HSP pada penelitian ini. 1.2 Identifikasi Masalah a. Adakah pengaruh pemberian MBM terhadap ekspresi mrna Heat Shock Protein (HSP) itik Cihateup pada kondisi pemeliharaan minim air dan suhu tinggi ( C).

3 3 b. Adakah perbedaan ekspresi gen HSP itik Cihateup yang diberi MBM dengan tanpa MBM, pada kondisi pemeliharaan minim air dan suhu tinggi ( C). 1.3 Maksud dan Tujuan a. Mengetahui pengaruh pemberian MBM terhadap ekspresi mrna Heat Shock Protein (HSP) itik Cihateup pada kondisi pemeliharaan minim air dan suhu tinggi ( C). b. Mengetahui perbedaan ekspresi gen HSP itik Cihateup yang diberi MBM dengan tanpa MBM, pada kondisi pemeliharaan minim air dan suhu tinggi ( C). 1.4 Kegunaan Penelitian Penelitian yang dilakukan berguna sebagai informasi ilmiah mengenai pengaruh minyak buah makassar yang mengandung linoleat terhadap ekspresi gen mrna HSP. Penelitian yang dilakukan diharapkan dapat diperoleh rekomendasi pemberian minyak buah makassar pada itik cihateup sehingga dapat berproduksi optimal dalam kondisi lingkungan minim air. 1.5 Kerangka Pemikiran Pemeliharaan itik dengan kondisi minim air akan mempermudah peternak dalam mengelola peternakan itik tersebut, namun itik yang mengalami perubahan kondisi lingkungan tidak sesuai dengan kondisi alamiahnya akan mengalami stres yang dapat disebabkan kondisi pemeliharaan minim air sehingga performans itik menurun, air tersebut dibutuhkan itik tidak hanya untuk kebutuhan minum saja namun juga untuk menjaga suhu tubuh atau thermoregulasi.

4 4 Beban stres berlebih baik karena suhu maupun oleh psikis (kehilangan kebiasaan berendam di air) menyebabkan sistem syaraf pusat (CNS) aktif secara terus menerus dalam mengirimkan sinyal kepada target-target organ untuk melakukan homoestasis (Franco-Jimenez dkk., 2007; Tan dkk., 2010). Hormon merupakan salah satu senyawa penyinalan yang akan memberikan efek serangkaian reaksi (kaskade sinyal) kepada organ target (Tan dkk., 2010). Respon ditingkat selluler yang ditimbulkan merupakan dampak penyinalan hormonal. Respon ini adalah reaksi-reaksi biokimiawi yang bertujuan agar fungsi normal sel dapat dipertahankan (Franco-Jimenez dkk., 2007). Stres telah menimbulkan serangkain reaksi di seluruh organel sel. Membran sel, nukleus, sitoplasma, ribosom dan mitokondria memiliki peran yang sangat penting dalam mempertahankan homoestasis sel. Dampak pertahanan sel terhadap stres, terutama menimbulkan potensi bioenergetik berlebihan (Won dkk., 2012). Burdick dkk. (2011) mengemukakan bahwa reduksi dan oksidasi molekul dan ion H meningkat tajam, begitupula terhadap kebutuhan oksigen. Oleh karena itu, dampak negatif yang besar terjadi pada ternak yang stres (panas dan psikis), diikuti dengan hipoxia (kekurangan oksigen). Araujo dkk. (1998) dan Uppu dkk. (2010) menunjukan peningkatan aktivitas enzim citokrom dan ATPase dalam kondisi stres, serta Turrens (2003) menunjukan peningkatan radikal bebas (OH -, O2 -, H2O2) secara signifikan. Aktivitas radikal bebas dan dampaknya telah dilaporkan oleh Shin dkk. (2010), antara lain mencegah sintesis dan transkripsi DNA hingga translasi protein, melalui aktivitas pengikantannya dengan sisi aktif enzim polimerase. Polimerase merupakan enzim yang berperan dalam pemanjangan polimer asam nukleat. Aktivitas radikal bebas yang berlebihan, pada gilirannya menyebabkan organisasi sel menjadi berhenti dan berakhir dengan apoptosis sel (kematian sel).

5 5 Secara alamiah dan dalam batas toleransi fisiologik, peningkatan radikal bebas secara bersamaan menimbulkan signal kimiawi bagi protein transduksi (protein penyinal) yang berada dimembran nukleus untuk mengaktifkan faktor transkripsi untuk mencetak RNA gen heat shock protein (HSP) (Milne dkk., 2012; Silver dkk., 2012). Kebanyakan dari HSP adalah molekul chaperones. Chaperones didefinisikan sebagai Protein yang terikat dan menstabilkan konformasi protein lain yang tidak stabil dengan pengikatan dan pelepasan secara terkontrol sehingga tepat sasaran secara in vivo; dengan mengikatnya pada pertemuan oligomeric, mentransport ke bagian khusus subseluller atau melalui degradasi (Hartl, 1996). Sun dkk. (2007) melaporkan peningkatan ekspresi HSP disertai dengan peningkatan heat stress. Hasil penelitian lain melaporkan peningkatan gen HSP, pada ternak ayam petelur yang mengalami cekaman penyakit dan cekaman psikis (Franco-Jimenez dkk., 2007), pada babi yang tercekam panas (Van Milgen dkk., 2003), dan pada broiler (Sun dkk., 2007). Hubungan yang kuat antara peningkatan radikal bebas (ROS dari phosporilasi oksidatif) dan uric acid, dengan ekspresi gen HSP telah dilaporkan oleh Van Milgen dkk. (2003) bahwa konsentrasi radikal bebas menginduksi gen HSP. Sun dkk. (2007) menunjukan hubungan yang kuat terhadap peningkatan stres dengan ekspresi gen HSP, serta Milne dkk. (2012) melaporkan peningkatan ekspresi gen HSP dengan peningkatan cekaman stres, yang distimulasi oleh radikal bebas. Hubungan kuat penyinalan yang ditransmisikan oleh ion-ion radikal bebas terhadap ekpresi gen HSP seperti yang telah dilaporkan dari penelitian-penelitian sebelumnya, maka solusi yang efektif dan efisien adalah mengurangi level radikal bebas yang dihasilkan sebagai dampak cekaman stres. Minyak buah makasar

6 6 (MBM) yang diisolasi dari buah makasar, merupakan salah satu feed additive fitopharmaka yang dapat digunakan untuk mengurangi radikal bebas. Hasil analisis komposisi kimia minyak buah makasar (MBM) menggunakan GC-MS menunjukan bahwa terdapat dua kelompok senyawa di dalamnya yaitu asam lemak dan senyawa organik lainnya. Asam lemak yang paling banyak terkandung dalam minyak buah makasar adalah asam linoleat atau cis-9, 12 octadecadienoic acid CH3-(CH2)4-(CH=CH-CH2)2 -(CH2)6-COOH, yaitu sebesar 52,89%. Asam linoleat atau dikenal dengan istilah asam lemak omega 6 adalah asam lemak yang memiliki rantai karbon sebanyak 18 dan mengandung dua ikatan rangkap dcs pada posisi 9 (C9-C10) dan 12 (C12-C13) dengan isomer geometris cis. Ikatan rangkap ini menyebabkan asam linoleat disebut asam lemak tidak jenuh (Murhadi, 2005). Asam linoleat memiliki aktivitas antioksidan (anti radikal bebas) yang akan merespon dan melakukan pertahanan dengan cara menyerang radikal bebas melalui pengikatan ion OH -, O2 - dan H2O2 dengan ikatan hidroxil pada asam lemak linoleat (F. Y. Long dkk., 2012) dan (F. Y. Long dkk., 2011). Asam linoleat konsentrasi yang rendah dapat membunuh dan mencegah pertumbuhan sel kanker kulit,kolon secara in vitro. Hal ini kemungkinan karena aktivitas antioksidan dari asam linoleat. Selain itu asam linoleat dapat pula memodifikasi aktivitas enzim-enzim yang berhubungan dengan karsinogenesis seperti protein kinase (Pariza, 2004). Shin dkk. (2010) melaporkan penurunan aktivitas mrna gen HSP ternak yang diberi antioksidan. Hasil ini menunujukkan kemampuan antioksidan mengikat radikal bebas sehingga penghambatan terhadap translasi protein dan aktivitasnya terhadap kerusakan sel juga berkurang, ini sebabnya HSP tidak diperlukan dalam melindungi protein dan sel secara keseluruhan. Fesler (2013) mengemukakan asam linoleat memiliki aktivitas yang tinggi sebagai antioksidan,

7 7 oleh karena itu mampu mengurangi radikal bebas dan memperbaiki metabolisme secara keseluruhan. Berdasarkan uraian sebelumnya maka dapat ditetapkan hipotesis bahwa pemberian MBM mampu menurunkan ekspresi gen HSP pada itik yang dipelihara pada kondisi minim air, dibandingkan tanpa pemberian MBM. 1.6 Waktu dan Lokasi Percobaan Penelitian dilaksanakan pada bulan Nopember sampai Desember Pemeliharaan itik dilakukan di kandang percobaan Laboratorium Ternak Unggas Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran. Analisis ekspresi gen mrna dilaksanakan pada bulan Desember di Laboratorium Riset dan Pengujian Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran.