PRODUKSI TELUR AYAM RAS MENGANDUNG ANTIBODI (IMUNOGLOBULIN Y ) ANTI PROTEASE Eschericia coli Oleh: Wendry Setiyadi Putranto FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS PADJADJARAN BANDUNG 2006
Abstrak Telur ayam ras (yolk) mengandung antibodi (Imunoglobulin) terhadap antigen tertentu yang diturunkan dari induknya, sehingga kita dapat memanfaatkan mekanisme pertahanan tubuh alamiah ini untuk menghasilkan telur ayam yang mengandung antibodi spesifik. Produksi telur mengandung antigen spesifik dapat dimanfaatkan sebagai sumber antibodi murni maupun sebagai bahan pangan dengan tujuan pengobatan (nutraceuticals). Anti bodi pada telur ayam dapat diproduksi dengan cara merangsang sistem kekebalan tubuh ayam dengan memanfaatkan beberapa faktor virulen dari mikroorganisme yang bersifat imunogenik. Kajian ini bertujuan untuk mengetahui apakah protease ekstraseluler dari Eschericia coli yang merupakan faktor virulensi bersifat imunogenik sehingga mampu membangkitkan respon imun pada ayam. Antibodi yang diproduksi ayam akan ditransfer dari serum ke kuning telur, anti bodi yang terdapat pada kuning telur ayam (yolk) dikenal dengan Imunoglobulin Y (IgY). Penelitian ini terdiri atas dua tahap, yaitu tahap produksi anti bodi meliputi: preparasi antigen (proetase ekstraseluler Eschericia coli) vaksin, imunisasi ayam, ekstraksi Ig Y dari kuning telur, pengujian AGPT. Tahap kedua adalah pemurnian Ig Y, pengendapan Ig Y, dialisa, kromatografi filtrasi gel, dan SDS- PAGE. Kajian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah tentang peran protease Eschericia coli sebagai faktor virulensi serta kontribusi bagi pengembangan produk peternakan yang memiliki nilai tambah baik bagi kesehatan manusia maupun nilai ekonomisnya. 2
1. Latar Belakang Kuning telur ayam telah diketahui mengandung cukup banyak antibodi (Imunoglobulin), sehingga telur ayam memiliki potensi yang cukup menjanjikan untuk produksi antibodi murni maupun sebagai bahan pangan untuk tujuan pengobatan. Keuntungan memproduksi antibodi dari telur antara lain praktis dan tidak menyakiti hewan ternak, hal ini berkaitan dengan kesejahteraan hewan (animal welfare). Antibodi memiliki kemampuan untuk menghambat antigen (bakteri patogen) melalui reaksi presipitasi, aglutinasi, bloking, dan opsonin sehingga mempermudah sel fagosit untuk mengenali antigen tersebut. Respon imun yang ada ditubuh ayam dapat dibangkitkan dengan cara imunisasi. Faktor virulensi yang ada pada bakteri memiliki sifat imunogenik yaitu kemampuan untuk membangkitkan respon imun yang spesifik. Protease merupakan salah satu faktor virulensi yang dimiliki Eschericia coli, sehingga bila protease diijeksikan ke tubuh ayam diharapkan dapat merangsang pembentukan antibodi spesifik terhadap protease Eschericia coli tersebut. Anti bodi spesifik tersebut terdapat pada serum dan selanjutnya ditransfer ke kuning telur. Imunoglobulin yang banyak dihasilkan pada unggas adalah Imunoglobulin Y (IgY). Kelebihan yang dimiliki IgY adalah memiliki aviditas tinggi, prosedur isolasi yang sederhana dan ekonomis, koleksi antibodi non invasif, dan produksi anti bodi tinggi. Berdasarkan uraian diatas, peneliti tertarik untuk mengkaji lebih jauh tentang metode produksi anti bodi pada telur ayam dan melakukan pemurnian dari Imunoglobulin Y yang diperoleh. 3
2. Kerangka Pemikiran Sistem imun pada unggas tidak jauh berbeda dengan sistem imun pada mamalia. Imunitas spesifik berkaitan dengan kemampuan dalam mengenal serta merespon antigen tertentu, melalui dua mekanisme interaksi yaitu respon humoral dan seluler (Arstila,et al.,1994). Vertebrata tingkat rendah (reptil, amphibi, dan burung) menghasilkan Imunoglobulin Y (IgY) yang ditransfer dari serum darah ayam ke kuning telurnya agar keturunannya mendapatkan imunitas (Anonim,2001). Proses transfer IgY pada keturunannya melalui dua tahap; pertama, IgY ditransfer dari serum ke kuning telur yang analog dengan transfer antibodi melalui plasenta pada mamalia, kedua transmisi IgY dari kantung embrio yang sedang berkembang. Konsentrasi IgY pada telur yang telah matang sebesar 10-20 mg/ml (Carlender,2002). Ayam yang diimunisasi dengan antigen spesifik akan memproduksi antibodi spesifik terhadap antigen tersebut dalam jumlah banyak dan akan ditransfer ke kuning telur (Promega,1994). Menurut beberapa penelitian bahwa EPEC K11 menghasilkan protease ekstraseluler yang tergolong protease serin yang aktivitasnya mempunyai hubungan dengan tingkat infeksi yang ditimbulkan (Budiarti,1995). Imunisasi protease ekstraseluler EPEC K11 pada mencit BALB/c dengan dosis 30 g/ekor dengan jarak penyuntikan 7 hari, menunjukan hasil positif dengan metode slot blot pada minggu ke- 8 ( Verawaty,2001). Imunisasi secara intra vena pada vena axilaris pada ayam jenis Single Comb White Leghorn umur 34 minggu dengan EPEC K11 yang telah dilemahkan, dosis penyuntikan 0,5 ml (10 9 sel/ml) menghasilkan IgY sebesar 1,6 mg/ml menggunakan metode Polson pada minggu ke-4 dengan selang penyuntikan 7 hari (Hayati, 2004) Rataan konsentrasi protease yang dihasilkan dari E.coli sebesar 0,15 mg/ml, dengan aktivitas 0,037 IU/ml ( Verawaty,2001), sehingga dengan dosis penyuntikan 0,5 ml pada ayam setara dengan 0,075 mg/ml ( 75 g ). Faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya antibodi diantaranya adalah umur hewan percobaan yang digunakan, ukuran molekul antigen, kerumitan struktur 4
kimiawi antigen, konstitusi genetik, metoda pemasukan antigen dan dosis yang diberikan (Subowo,1993). Berdasarkan uraian dapat ditarik suatu hipotesa bahwa dosis penyuntikan protease yang dihasilkan dari E.coli secara intra vena sebanyak 75 g/ekor pada ayam Single Comb White Leghorn umur 34 minggu mampu merangsang pembentukan IgY spesifik terhadap protease E.coli pada minggu ke-4 dengan selang penyuntikan 7 hari. Daftar Pustaka Anonim.2001.What is IgY Technology.Departement of Medical Science.Uppsala University.http://www.medsci.uu.se/klienkem/igy/.(20 Februari 2003). Arstila TP, Vainio O, Lassila O.1994.Central Role of CD4 + T Cells in Avian Immune Respon.Poult Sci.73(7):1019-1026. Bradford MM.1976.A Rapid and Sensitive Method for Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilising the Principle of Protein Dye binding.anal.biochem.72:248-254. Budiarti S.1995.Telaah Faktor Adhesivitas Escherichia coli Enteropayogenik dalam Penanggulangan Penyakit Diare di Indonesia.Laporan Penelitian Hibah Bersaing III/2 Perguruan Tinngi.Anggaran 1995/1996.Fakultas Matemetika dan Ilmu Pengetahuan Alam.IPB. Carlender D.2002.Avian IgY Antibody: In vitro and In vivo.acta Universitatis Upsaliensis.Uppsala. Hayati A.2004.Karakterisasi Imunoglobulin Y (IgY) Sebagai Dasar Dalam Pembuatan Kit Diagnostik Untuk Deteksi Escherichia coli Enteropatogenik (EPEC) K1.1. Tesis Sekolah Pascasarjana IPB. Subowo.1993.Imunobiologi.Edisi ke-2.penerbit Angkasa. Verawaty M.2001.Kemampuan Antibodi Anti Protease Ekstraseluler EPEC (Escherichia coli Enteropatogenik) K1.1 Dalam Menghambat Kerusakan Sel Hep-2 Oleh Protease EPEC.Tesis Program Pascasarjana IPB. Walter HE.1984.Method with haemoglobin, casein, and azocoll as substrate In. Bergmeyer. HU (ed). Methods of enzymatic analysis. Verlag Chemie. Deerfield Beach Florida Basel. 5
6