TESIS PENENTUAN RESIDU DAN PENGARUH PEMANASAN TERHADAP KANDUNGAN ANTIBIOTIK YANG TERDAPAT DALAM DAGING AYAM YANG BEREDAR DI PASAR KOTA MEDAN OLEH: MUSTIKA FURI NIM 087014007 PROGRAM STUDI MAGISTER DAN DOKTOR ILMU FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
PENENTUAN RESIDU DAN PENGARUH PEMANASAN TERHADAP KANDUNGAN ANTIBIOTIK YANG TERDAPAT DALAM DAGING AYAM YANG BEREDAR DI PASAR KOTA MEDAN TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister dalam Ilmu Farmasi Pada Fakultas Farmasi OLEH: MUSTIKA FURI NIM 087014007 PROGRAM STUDI MAGISTER DAN DOKTOR ILMU FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
PERSETUJUAN TESIS Nama Mahasiswa : Mustika Furi No. Induk Mahasiswa : 087014007 Program Studi : Magister Farmasi Judul Tesis : Penentuan Residu Dan Pengaruh Pemanasan Terhadap Kandungan Antibiotika Yang Terdapat Dalam Daging Ayam Yang Beredar Pasar Kota Medan Tempat dan Tanggal Ujian Lisan Tesis : Medan, 11 Februari 2012 Menyetujui: Komisi Pembimbing, Ketua, Anggota, Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, SU., Apt NIP 195008281976032002 NIP 195306191983031001 Ketua Program Studi, Dekan, Prof. Dr. Karsono, Apt. Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. NIP 195409091982011001 NIP 195311281983031002
PENGESAHAN TESIS Nama Mahasiswa : Mustika Furi No. Induk Mahasiswa: 087014007 Program Studi : Magister Farmasi Judul Tesis : Penentuan Residu Dan Pengaruh Pemanasan Terhadap kandungan Antibiotika Yang Terdapat Dalam Daging Ayam Yang Beredar di Pasar Kota Medan Telah diuji dan dinyatakan LULUS di depan Tim Penguji Tesis pada hari Kamis, tanggal 11, bulan Februari, tahun 2012 Mengesahkan: Tim Penguji Tesis Ketua Tim Penguji : Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt Anggota Tim penguji : Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra, SU., Apt Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.Appc., Apt Dr. M. Pandapotan NST,MPS., Apt.
ABSTRAK Antibiotika selain digunakan untuk pengobatan juga banyak ditambahkan kedalam pakan ternak. pemakaian antibiotika terutama peternakan ayam pedaging cenderung berlebihan tanpa memperhatikan aturan pemakaian yang benar sehingga dapat menyebabkan terdapatnya residu antibiotika dalam daging ayam. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan residu dan pengaruh pemanasan terhadap kandungan antibiotika yang terdapat dalam daging ayam yang beredar di pasar kota Medan. Penentuan residu antibiotika dengan cara mengekstraksi daging ayam dengan air dan asetonitril (2:8) dan dideteksi dengan alat kromatografi cair kinerja tinggi detektor spektrometri massa,menggunakan kolom C18 (30 mm x 4,60 mm, 1,8 µl), dengan perbandingan fase gerak air 0,1 % asam formiat metanol 0,1 % asam formiat dilakukan dengan tehnik elusi gradien pada laju alir 0,5 ml/menit. Uji validasi metode diperoleh hasil menunjukkan bahwa metode ini memiliki akurasi dan presisi yang baik dengan persen perolehan kembali antibiotika amoksisilin 98,13% (RSD = 2,827%), batas deteksi 0,0376 µg/ml dan batas kuantitasi 0,1141 µg/ml; tetrasiklin 81,17% (RSD = 0,9195%), batas deteksi 0,0576 µg/ml dan batas kuantitasi 0,1745 µg/ml; ampisilin 86,65% (RSD = 0,8156%), batas deteksi 0,0925 µg/ml dan batas kuantitasi 0,2803 µg/ml; kloramfenikol 86,43 % (RSD = 1,9823%), batas deteksi 0,0489 µg/ml dan batas kuantitasi 0,1484 µg/ml. Dari hasil penelitian, disimpulkan bahwa 45 sampel daging ayam yang diambil dari lima lokasi pasar di kota Medan ternyata mengandung residu antibiotika tetrasiklin dan kloramfenikol. Kadar residu tetrasiklin dalam daging ayam yang diperoleh berada pada kisaran 0,5772-1,4486 µg/g sedangkan kadar residu kloramfenikol dalam daging ayam berada pada kisaran 0,0717-0,8988 µg/g dimana kadar yang diperoleh melebihi persyaratan batas maksimum residu dalam bahan makanan asal hewan yakni 0,1 µg/g untuk tetrasiklin dan 0,01 ug/g untuk kloramfenikol Selanjutnya proses pemanasan pada daging ayam dapat menurunkan konsentrasi antibiotika. Penurunan kadar antibiotika pada proses pemanasan direbus, di goreng, diovenkan berturut turut 4,32%, 6,97%, 1,95% sedangkan kadar antibiotika tetrasiklin antibiotika tetrasiklin tidak terdekteksi untuk setiap proses pemanasan. Kata kunci: residu, antibiotika, daging ayam, pemanasan.
ABSTRACT Antibiotics are commonly used as food additives beside in treatment and the use of antibiotics especially broiler farms tend to be excessive regardless of the rules of correct usage can cause the presence of antibiotic residues in chicken meat. The aim of this study was to determine the residues and the effect of heating to antibiotics residue level in chicken meat in the market of Medan. Determination was conducted by extracted the meat with water and acetonitrile (2:8, v/v) and detected by high performance liquid chromatographymass spectrometry detector (HPLC-MS) using C-18 column (4.6 mm i.d., length 30 mm, particle size 1.8 µl) at 35 o C. The HPLC gradient was established by mixing two mobile phases: phase A, 0.1 % formiat acid in water and phase B, 0.1 % formiat acid in methanol. Chromatographic separation was achieved with the following gradient: 0-0.3 min 2%B, 0.3-7.27 min 70%B, 7,27-7,37 min 99%B, 7.37-8.27 min 1%B, 8.37-13 min 2% B. Ten µl of each sample were injected. Singel quadropole mass spectrometer was aquipped with electrospray ionization (ESI) source and selected ion monitoring (SIM) was chosen with positive and negative polarity ionization. The test result of validation was exhibited that this method have good accuracy and precision with percent recovery amoxicillin 98.13 % (RSD = 2.8827%), limit of detection was 0.0376 µg/ml and limit of quantitation was 0.1141 µg/ml; percent recovery tetracycline 81.17 % (RSD = 0.7588%), limit of detection was 0.0576 µg/ml dan limit of quantitation was 0.1745 µg/ml; percent recovery ampicilin 86.65% (RSD = 0.8156%), limit of detection detection 0.0925 µg/ml dan limit of quantitation 0.2803 µg/ml; percent recovery chloramfenicol 86.43 % (RSD = 1.9823%), limit of detection 0.0489 µg/ml dan limit of quantitation 0.1484 µg/ml. From the result exhibited chicken meat that were collected from five market in medan apparently contained antibiotics residue such as tetracycline and chloramphenicol. The level of tetracyclin residue in chicken meat were 0.5772-1.4486 µg/g (Sambu), and the level of chloramfenicol in chicken meat were 0.0729-0.8988 µg/g, which the level exceed about the maximum level of microbial contamination and maximum tetracyclin residue limits in foodstuffs of animal origin which is 0.1 ug / g and chloramfenicol residue limit is 0.01 ug/g Furthermore heating process of the chicken meat can decrease the concentration of antibiotics. Decreased levels of antibiotics in the heating process such as boiled, fried, roasted were 4.32%, 6.97%, 1.95%, respectively while levels of tetracycline antibiotic was not detected to any heating process. Key words: residue, antibiotics, chicken, heating.
DAFTAR ISI Halaman JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAKS ABSTRACT DAFTAR ISI... v... vi... vii DAFTAR GAMBAR.... xii DAFTAR TABEL.... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Kerangka Pikir Penelitian... 6 1.3 Rumusan Masalah... 7 1.4 Hipotesa Penelitian... 7 1.5 Tujuan Penelitian... 7 1.5.1 Tujuan Umum... 7 1.5.2 Tujuan Khusus... 8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 9 2.1 Antibiotika... 9 2.1.1 Amoksisilin... 9 2.1.2 Ampisilin... 10 2.1.3 Tetrasiklin... 10
2.1.4 Kloramfenikol... 11 2.2 penggunaan Antibiotika Dalam Peternakan... 12 2.3 Residu Antibiotika... 13 2.4 Batas Toleransi Residu Antibiotika... 14 2.5 Penentuan Residu Antibiotika dalam sampel Makanan... 15 2.6 Teori Kromatografi... 16 2.6.1 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)... 17 2.6.1.1 Jenis-Jenis Kromatografi Cair Kinerja Tinggi... 18 2.6.1.2 Proses Pemisahan dalam Kolom Kromatografi Cair Kinerja Tinggi... 18 2.6.1.3 Istilah Umum Kromatografi Cair Kinerja Tinggi... 19 2.6.1.3.1 Waktu Tambat... 19 2.6.1.3.2 Faktor Kapasitas (k )... 20 2.6.1.3.3 Efisiensi Kolom (N)... 21 2.6.1.3.4 Selektifitas atau Faktor Pemisahan (α)... 21 2.6.1.3.5 Resolusi... 22 2.6.1.3.6 Tailing Faktor dan Faktor Asimetris... 22 2.7 Spektrometri Massa... 23 2.7.1 Electrospray Ionization (ESI)... 24 2.7.2 Instrumen KCKT... 24 2.7.2.1 Instrument KCKT... 24 2.7.2.1 Wadah Fase Gerak... 25 2.7.2.2 Pompa (Pump)... 25 2.7.2.3 Tempat Injeksi Sampel (Injector)... 25 2.7.2.4 Kolom (Column)... 26
2.7.2.5 Detektor (Detector)... 26 2.7.2.6 Perekam (Recorder)... 26 BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 28 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 28 3.2 Populasi Penelitian... 28 3.3 Alat-alat... 28 3.4 Bahan.... 29 3.5 Pengambilan sampel... 29 3.7 Penanganan Sampel... 30 3.8. Pembuatan Fase Gerak... 29 3.8.1 Pembuatan 0,1 % asam formiat dalam air... 30 3.8.2 Pembuatan Larutan 0,1 % Asam Formiat dalam Metanol... 30 3.8.3 Pembuatan Larutan Standar Antibiotika... 30 3.8.3.1 Pembuatan Larutan Baku Induk I Antibiotika 500 ppm.... 30 3.8.3.2 Pembuatan Larutan Baku Induk II Antibiotika 50 ppm.... 30 3.8.3.3 Pembuatan Larutan Baku Induk III Antibiotika 1 ppm... 31 3.8.3 Prosedur Analisis Antibiotika... 31 3.8.3.1 Penyiapan Alat KCKT-MS... 31 3.8.3.2 Penentuan Kondisi Kromatografi untuk Mendapatkan Hasil Analisa yang Optimum... 32 3.8.3.3 Pembuatan Linieritas Kurva Kalibrasi Baku Pembanding Antibiotika... 32 3.8.3.4 Penentuan Kadar Residu Antibiotika dalam Daging Ayam33 3.9 Uji Pengaruh Perlakuan Pemanasan Terhadap Residu Antibiotika... 33 3.9.1 Uji Konsentrasi Residu Antibiotika dengan Secara Merebus... 33
3.9.2 Uji Konsentrasi Residu Antibiotika dengan Secara Menggoreng. 34 3.9.3 Uji Konsentrasi Residu Antibiotika dengan Pemanasan Kering (Oven)... 34 3.10 Perhitungan Kadar Antibiotika Dalam Daging Ayam... 34 3.11 Analisa Data Penetapan Kadar Secara Statistik... 34 3.11.1 Analisa Data Kadar Residu Antibiotika Dalam Sampel... 35 3.11.2 Analisa Data Perbedaan Perlakuan Pemanasan Terhadap Kadar Residu Antibiotika... 36 3.12 Metode Validasi... 36 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 39 4.1 Penentuan dan Pengambilan Sampel Daging Ayam... 39 4.2 Penentuan Kondisi MS untuk Mendapatkan Hasil yang Optimum... 40 4.3 Penentuan Kondisi KCKT yang Optimum... 43 4.4 Analisa Kuantutatif... 48 4.5 Hasil Uji Validasi metode... 48 4.6 Penetapan Kadar antibiotika dalam Sampel Daging Ayam... 53 4.7 Pengaruh Proses Pemanasan Terhadap Kadar Antibiotika dalam Sampel Daging Ayam... 55 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 58 5.1 Kesimpulan... 58 5.2 Saran..... 58 DAFTAR PUSTAKA... 59 LAMPIRAN... 64
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Ilustrasi proses pemisahan yang terjadi di dalam kolom KCKT... 19 Gambar 1.2 Kromatogram hasil analisis KCKT... 20 Gambar 1.3 Bentuk puncak kromatogram..... 22 Gambar 1.4 Pengukuran derajat asimetris puncak... 23 Gambar 4.1. Pola ionisasi dari Antibiotika: amoksisilin (a); tetrasiklin (b); ampisilin (c); kloramfenikol (d) dengan kondisi KCKT berdasarkan metode Zhou, 2010..... 41 Gambar 4.2. Kromatogram hasil optimasi penyuntikan larutan 1 ppm larutan antibiotika baku standar dengan pola ionisasi positif (a) dan pola ionisasi negatif (.b)... 41 Gambar 4.3. Kromatogram hasil penyuntikan larutan sampel daging ayam dan sampel daging ayam yang telah di spike dengan antibiotika baku dengan pola ionisasi positif (a); kromatogram hasil penyuntikan larutan sampel daging ayam dan sampel daging yang telah di spike dengan antibiotika baku dengan pola ionisasi negatif (b)..... 49
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1. Elusi Gradien KCKT-MS ( Zhou, 2010)... 31 Tabel 4.1. Hasil polarisasi ion dengan kondisi KCKT-MS (metode Zhou, 2010).... 42 Tabel 4.2 Pola Gradien Fase Gerak Pada Kondisi KCKT... 43 Tabel 4.3 Data hasil waktu tambat (a), lempeng teoritis (b), tailing factor (c) analisis antibiotika baku standar pada berbagai perbandingan komposisi fase gerak dan laju alir 0,5 ml/mnt.... 45 Tabel 4.4 Elusi Gradien pada pola ionisasi posotif dan negative... 47 Tabel 4.5. Data hasil linieritas antibiotika baku.... 48 Tabel 4.6. Data hasil uji validasi dengan metode penambahan baku (A) Amoksisilin; (B) Tetrasiklin; (C) Ampisilin; (D) Kloramfenikol... 50 Tabel 4.7. Kadar rerata antibiotika dalam sampel... 53 Tabel 4.8. Data pengaruh pemanasan erhadap penurunan konsentrasi antibiotika yang terkandung dalam daing ayam... 56
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Data Kode Sampel Daging Ayam.... 64 Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7. Lampiran 8. Kromatogram Penyuntikan Antibiotika Baku untuk Menentukan Perbandingan Fase Gerak yang Optimum Polarisasi Positif.... 65 Kromatogram Penyuntikan Antibiotika Baku untuk Menentukan Perbandingan Fase Gerak yang Optimum Polarisasi Negatif.... 67 Data Penyuntikan Antibiotika Baku pada Pembuatan Kurva Kalibrasi Amoksisilin... 69 Data Penyuntikan Antibiotika Baku pada Pembuatan Kurva Kalibrasi Tetrasiklin... 70 Data Penyuntikan Antibiotika Baku pada Pembuatan Kurva Kalibrasi Ampisilin.... 71 Data Penyuntikan Antibiotika Baku pada Pembuatan Kurva Kalibrasi Kloramfenikol.... 72 Perhitungan Persamaan Regresi dari Kurva Kalibrasi Amoksisilin73 Lampiran 9. Perhitungan Persamaan Regresi dari Kurva Kalibrasi Tetrasiklin 75 Lampiran 10. Perhitungan Persamaan Regresi dari Kurva Kalibrasi Ampisilin. 77 Lampiran 11. Perhitungan Persamaan Regresi dari Kurva Kalibrasi Kloramfenikol.... 79 Lampiran 12. Perhitungan Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantitasi (LOQ) Amoksisilin... 81 Lampiran 13. Perhitungan Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantitasi (LOQ) Tetrasiklin.... 82 Lampiran 14. Perhitungan Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantitasi (LOQ) Ampisilin....83 Lampiran 15. Perhitungan Batas Deteksi (LOD) dan Batas Kuantitasi (LOQ) Kloramfenikol... 84 Lampiran 16. Perhitungan Kadar Tetrasiklin dalam Daging Ayam. X1.1.1.... 85
Lampiran 17. Perhitungan Kadar Kloramfenikol dalam Daging Ayam. X1.2.1.86 Lampiran 18. Kromatogram dan Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel X1.1.... 87 Lampiran 19. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel X1.3... 91 Lampiran 20. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel X1.5... 93 Lampiran 21. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel X5.4... 96 Lampiran 22. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel X5.5... 98 Lampiran 23. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel X5.6... 100 Lampiran 24. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel X5.7... 103 Lampiran 25. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X1.1... 105 Lampiran 26. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X1.2.. 107 Lampiran 27. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X1.3... 110 Lampiran 28. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X1.4... 113 Lampiran 29. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X1.5... 116 Lampiran 30. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X1.6... 119
Lampiran 31. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X1.7... 122 Lampiran 32. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X2.1... 125 Lampiran 33. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X3.1... 128 Lampiran 34. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X4.3... 131 Lampiran 35. Analisis Data Statistik untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel X5.4... 134 Lampiran 36. Contoh Perhitungan Persen Perolehan Kembali Antibiotika.... 136 Lampiran 37. Analisis Data secara Statistik dari Hasil Perolehan Kembali Antibiotika Amoksisilin dari Penyuntikkan Sampel Daging Ayam dengan Metode Penambahan Baku.... 138 Lampiran 38. Analisis Data secara Statistik dari Hasil Perolehan Kembali... Antibiotika Tetrasiklin dari Penyuntikkan Sampel Daging Ayam... dengan Metode Penambahan Baku 140 Lampiran 39. Analisis Data secara Statistik dari Hasil Perolehan Kembali Antibiotika Ampisilin dari Penyuntikkan Sampel dengan Metode Penambahan Baku.... 142 Lampiran 40. Analisis Data secara Statistik dari Hasil Perolehan Kembali Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel Daging Ayam dengan Metode Penambahan Baku.... 144 Lampiran 41. Perhitungan Persen Perolehan Kembali... 147 Lampiran 42. Analisis Data Statistik Pengaruh Pemanasan Di Rebus untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel Daging Ayam... 149 Lampiran 44. Analisis Data Statistik Pengaruh Pemanasan Di Goreng untuk Mencari Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel Daging Ayam... 152 Lampiran 45. Analisis Data Statistik Pengaruh Pemanasan Diovenkan untuk Mencari
Kadar Sebenarnya Antibiotika Kloramfenikol dari Penyuntikkan Sampel Daging Ayam... 155 Lampiran 46. Data Uji Statistika Perbedaan Perlakuan Pemanasan Terhadap Kadar Residu Antibiotika... 158 Lampiran 47. Data Tabel Distribusi t... 159