© 2003 I Wayan
Batan Posted 30 October, 2003
Pengantar Falsafah Sains
(PPS702)
Program Pascasarjana/S3
Institut Pertanian Bogor
Oktober 2003
Dosen :
Prof. Dr. Ir. Rudy C.
Tarumingkeng (Penanggung Jawab)
Prof. Dr. Ir. Zahrial Coto
Keunggulan rencana penelitian ini adalah mencari upaya
aplikasi pencegahan dan pengobatan TBC dengan memanfaatkan telur yang
sebelumnya telah dibuat mengandung serum anti TBC. Hal ini dapat dilakukan
dengan jalan menyuntikkan vaksin BCG pada ayam dewasa siap bertelur. Telur ayam
yang dihasilkan akan mengandung anti TBC, yang diharapkan mampu menolak infeksi
kuman TBC. Sebelum aplikasi di lapangan dilakukan uji khasiat pada tingkat
laboratorium, khususnya tentang daya netralisasi serum dalam telur, ketahanan
akan suhu, asam dan aktivitas enzim pencernaan seperti pepsin dan trypsin. Hal
ini perlu dilakukan karena pemberian telur anti TBC ke monyet
direncanakan melalui makanan. Efektivitas pemberian telur anti TBC pada monyet
yang memakannya ditentukan dengan
mendeteksi keberadaan serum tersebut dan mengukur titer antibodinya di dalam
serum.
PENDAHULUAN DAN TUJUAN
PENELITIAN
Sampai saat ini
telur hanya dipandang sebagai sumber protein saja, padahal pada telur dapat
diproduksi serum anti terhadap bermacam-macam penyakit, termasuk produksi serum
anti tuberkulosis (TBC). Hal ini memiliki arti sangat strategis karena mudah
dan efektif diaplikasikan.
Telur ayam
mengandung imunoglobulin-Y (IgY) yang tinggi, namun belum dimanfaatkan untuk tujuan
terapi atau pencegahan. Kekhawatiran akan kejadian TBC pada monyet
ekor panjang (Macaca fascicularis) sangat tinggi karena adanya interaksi
yang sangat eratantara monyet dan manusia, khususnya di daerah wanawisata di
Bali seperti Sangeh, Uluwatu, Ubud, dan Alas Kedaton. Salah satu cara untuk
mencegah penularan baru dan eliminasi kasus pada kelompok monyet yang terkena adalah
dengan melakukan pemberian anti TBC secara periodik. Sampai saat ini belum ada
prosedur baku yang dapat digunakan sebagai pegangan, khususnya pemberian anti
TBC untuk monyet. Dalam penelitian ini akan ditekankan (1) produksi anti TBC
pada telur ayam, (2) karakterisasi daya khasiat pada tingkat laboratorium
menggunakan monyet, (3) masa waktu serum anti TBC bertahan dalam darah monyet
setelah mengkonsummsi telur anti TBC, dan (4) masa simpan telur anti TBC dalam
berbagai suhu.
Pada saat ini di Laboratorium Terpadu FKH-IPB sedang
dilakukan penelitian tentang aktivitas biologis Ig Y yang dibiayai oleh Hibah
Bersaing XI (Wibawan et al., 2003).
Dalam penelitian pendahuluan telah dilakukan pemurnian dan karakterisasi IgY
secara umum, yang dapat digunakan sebagai acuan untuk penelitian yang akan
dilakukan. Hasil penelitian yang akan
dilakukan diharapkan akan dapat memproduksi anti TBC masal dengan biaya murah,
aman, mudah dan kualitas yang baik.
TINJAUAN PUSTAKA
Peluang penularan TBC dari manusia ke monyet dan
sebaliknya sangat mungkin terjadi, lebih-lebih bila interaksi antar keduanya
sangat intensif, seperti terjadi di kebun binatang dan wanawisata alam seperti
Sangeh, Uluwatu, Ubud dan Alas Kedaton. Beberapa kasus yang diamati pada saat
nekropsi kadafer menunjukkan indikasi bahwa kemungkinan infeksi TBC telah
terjadi. Bali memiliki arti yang sangat penting dan merupakan titik sentral
pariwisata dunia. Khusus bagi Indonesia, rasa aman merupakan syarat mutlak yang
harus diciptakan dan dipelihara agar para wisatawan tidak khawatir bila berkunjung ke Bali. Berkenaan dengan itu
perlu dilakukan penelitian yang mengkaji masalah TBC pada monyet dan cara
pengendaliannnya.
Penyakit TBC yang progresif ini telah dilaporkan menyerang monyet ekor panjang, gibon, orang
utan, simpanse dan primata lainnya. Gejala patologis khas yang dijumpai berupa
tuberkel pada berbagai organ. Masalah yang dihadapi dalam penanganan primata
yang telah terinfeksi TBC adalah khasiat khemoterapi yang kurang efektip, maka
tindakan pencegahan menggunakan serum kebal menjadi salah satu alternatif
penanganan yang tepat. Bahkan disarankan untuk melakukan tindakan euthanasia
bagi individu-individu yang diduga kuat terinfeksi (Anonim, 2002).
Mycobacterium tuberculosum ditularkan melalui
saluran nafas, saluran cerna dan kulit. Penyebaran sistemik di dalam tubuh
melalui paru-paru, pembuluh limfe, pembuluh darah dan ke organ-organ visceral.
TBC adalah penyakit zoonosis, yang kejadiannya pada monyet lebih banyak
ditularkan oleh manusia (Anonim, 2003).
Salah satu cara untuk menimbulkan respon kekebalan
terhadap TBC dilakukan dengan vaksinasi BCG dibuat dari Mycobacterium bovis
hidup yang sudah dilemahkan, tetapi mampu menginduksi timbulnya antibodi
(Lugosi, 1993; Male, 1993; Shanahan, 1994). Kendala yang cukup besar dihadapi
oleh petugas kesehatan dalam pemberian obat atau serum kebal ke monyet liar
adalah sulitnya aplikasi bahan-bahan tersebut, maka perlu dilakukan cara
aplikasi yang efektif.
Produksi anti TBC
(IgY anti TBC) pada telur adalah salah satu caranya. Prilaku makan
monyet ekor panjang sangat menyukai telur ayam dibandingkan dengan pisang,
ketela dan buah lainnya (Suartha, 2001, in press). Telur dapat
sebagai sumber protein
hewani dan sebagai pabrik produksi antibodi (van
Regenmortel, 1993; Lach, et al.,
1986). Pemanfaatan Ig Y yang diisolasi dari telur unggas untuk pengobatan dan
pencegahan masih belum banyak
dieksplorasi. Penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa sangat mungkin untuk
memproduksi anti serum kebal terhadap berbagai agen, dan antibodi yang timbul
memiliki aviditas yang cukup baik terhadap antigen homolog yang disuntikkan dan
tidak menimbulkan reaksi non spesifik terhadap komponen serum mamalia lainnnya
(Wibawan et al., 2002)
Telur merupakan sumber Ig Y yang sangat penting karena
mengandung 50-100 mg Ig Y per butir telur. Ig Y unggas memiliki sifat yang
lebih stabil terhadap suhu dan perubahan pH dibandingkan dengan Ig G, serta
tidak menyebabkan reaksi silang dengan komponen struktural jaringan mamalia dan
sel darah merah mamalia (Larsson et al.,
1993). Hal ini memberikan indikasi penggunaan Ig Y dalam diagnostik immunologis
akan menghasilkan reaksi yang lebih spesifik.
Lebih lanjut, antibodi spesifik (Ig Y) yang ada dalam darah ayam induk,
secara baik dapat ditransfer ke dalam telur. Titer Ig Y dalam darah dan dalam
telur tidak berbeda secara signifikan (Larsson et al., 1993).
Adanya imunoglobulin Y di dalam telur memberikan prospek
yang sangat berarti untuk produksi antibodi untuk berbagai penyakit (Polson et al., 1980). Khusus untuk menangani masalah TBC pada monyet liar, pemberian
serum kebal memiliki beberapa kelebihan yaitu: (1) dapat mencegah penularan
baru, (2) mempercepat eliminasi carrier karena ketiadaan host baru yang peka
dan (3) aplikasi serum yang mudah lewat telur yang bisa dimakan langsung oleh
monyet.
Metode Penelitian
Vaksin BCG diperoleh dari PT. Biofarma Bandung yang
potensinya telah ditentukan dan dikarakterisasi.
Produksi Ig Y anti TBC menggunakan 50 ekor ayam betina
dewasa siap bertelur (25 minggu) yang dipelihara dalam kandang batterai dan
diberi makanan komersial standar.
Ayam diimunisasi vaksin BCG
sesuai dengan yang ditentukan oleh pabrik.
Seminggu setelah penyuntikan toksoid terakhir, dilakukan deteksi antibodi spesifik terhadap TBC dan titernya
. Bila titer antibodi cukup tinggi
dalam darah, maka telur yang dihasilkan dikoleksi. Kuning telur dilarutkan ke dalam PBS (1:1) dan disimpan beku (-20o
C) untuk analisis selanjutnya (Schwarzkopf dan
Thiele, 2002. inpress).
Penentuan Kadar IgY dalam
Serum Anti TBC dalam Telur
Keberadaan
serum spesifik dan titernya dalam dalam telur dilakukan secara reaksi
imunologis dengan teknik ELISA atau Dot-Blot (Wibawan et al., 2002).
Lama
Simpan Telur, Pengaruh Suhu dan Aktivitas Serum TBC
Untuk mengetahui lama simpan telur
anti TBC pada berbagai suhu (40, -4o C), maka aktivitas
serum diuji dalam masa simpan 1 hingga 6 bulan. Pengaruh suhu 100o C
dalam waktu 5-10 menit terhadap aktivitas serum juga diamati.
Pengujian
aktivitas Ig Y setelah pemberian enzim pepsin dan trypsin serta pH
3-5, dilakukan dengan uji serologis
ELISA dan Dot-Blot.
Pemberian Telur
Anti TBC pada Monyet Percobaan
Untuk tujuan ini, digunakan 8 ekor
monyet dewasa (Macaca fascicularis) yang dibagi menjadi 4 kelompok dan
diberi telur 1, 2, 3 dan 4 butir per hari. Untuk mengetahui keberadaan titer
dalam darah monyet dilakukan pengujian dengan selang waktu 1 jam untuk masa
pengamatan 24 jam. Apabila titer masih positif diteruskan untuk selang
pengamatan yang lebih lama.
Pemberian Telur
Anti TBC pada Monyet di Lapangan
Telur ayam yang mengandung
anti tbc diberikan kepada monyet pada kelompok tertentu pada suatu kawasan yang
memiliki beberapa kelompok monyet. Setiap
kelompok monyet itu diberi telur dengan
jumlah satuan yang berbeda. Guna
mengetahui masa keberadaan titer antibodi dalam darah monyet itu dilakukan
pengujian ELISA dan Dot-Blot. Selang waktu pengujian titer pada monyet lapangan
mengacu pada hasil pengujian monyet di laboratorium.
Target
atau indikator keberhasilan penelitian ini adalah:
a. Peningkatan
Pengetahuan dan Kemampuan Peneliti TPP
1. menguasai teknik
isolasi dan pemurnian Ig Y menggunakan teknik khromatografi (Ion-Exchange-,
Afinitas Chromatography)
2. mengetahui dan
menguasai teknik identifikasi protein menggunakan metode ELISA dan Dot-Blot
3. menguasai teknik
netralisasi IgY dan secara in vitro dan in vivo
4. terciptanya
budaya meneliti dan menulis publikasi ilmiah yang lebih tinggi dan berkualitas.
b. Keberhasilan
Aktivitas Penelitian
1. Berhasil
diproduksi telur anti TBC dan daya khasiatnya
2. Diketahui model
penanggulangan TBC pada monyet
3. Dapat diproduksi
telur anti TBC secara masal dan murah
JADWAL KEGIATAN
TAHUN I
|
Jenis Kegiatan |
Bulan |
|
|||||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
Persiapan BCG dan kandang ayam |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Produksi anti TBC pada telur ayam |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Penentuan daya khasiat dan karakterisasi
anti TBC pada telur |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Laporan
tahun I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TAHUN II
|
Jenis Kegiatan |
Bulan |
|||||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Uji khasiat anti TBC pada skala laboratorium |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uji dan evaluasi aplikasi anti TBC di
lapangan |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Laporan Tahun II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2002. Tuberculosis. Primate Info Net. www.primate.wisc.edu/pin/tb.html/
Anonim, 2002. Tuberculosis (TB, consumtion) Occupational Health – Zoonotic diseases Fact Sheet.#23. Primate Info Net.www.primate.wisc.edu/pin/tb.html/
Larsson, A., R-M Balow, T. L. Lindahl, and P-O Forsberg. 1993. Chicken Antibodies Taking Advantage of Evolution. A Review. Poultry Science 72 : 1807 – 1812.
Losch, U., I. Schranner, R. Wanke, and L. Jurgen. 1986. The Chicken Egg, an Antibody Source. Journal of Veterinary Medicine. B33: 609 – 619.
Lugosi L, 1993. Theoritical and Methodoligical Aspects of BCG from the Discovery of Calmette and Guerin to Molecular Biology. Tuber-Lung-Dis, 73 : 252 –261.
Male D, 1993. Immunology. 2nd ed. London: Gower Med. Publ, :49 –54.
Polson, A., M. B. von Wechmar, and M. H. V. von Regenmortel. 1980. Isolation of Viral IgY Antibodies from Yolk of Immunized Hens. Immunological Communication 9 : 475 – 493.
Schade, R., W. Burger, T. Schoneberg, A. Schniering, C Schwarzkopf, A. Hlinak, and H. Kobilke. 1994. Avian Egg Yolk Amntibodies. The egg Laying Capacity of Hens Following Immunsation with Antigens of Different Kinds. Origin, and The Efficiency of Egg Yolk Antibodies in Comparison to Mammalian Antibodies. Alternativen zu Tierexperimenten 11 : 75 – 84.
Shanahan J.F, 1994. Bayley and Scott’s Diagnostic Microbiology. 9th ed. Missouri Mosby-Year book: 321-330.
van Regenmortel, M.H. V. 1993. Eggs as Protein and Antibody Factory. In Proceedings of The European Symposium on the Quality of Poultry Meat. Pp 257 -263. Tours , France INRA.
Wibawan, I W. T., T. Djannatun dan L. S. Halimah. 2002. Pengujian Teknik Koaglutinasi tidak Langsung untuk Deteksi Penyakit Unggas. Hibah Bersaing XI 2003 - 2004