II

KAJIAN KEPUSTAKAAN

1.1 Itik Cihateup

Itik Cihateup adalah itik yang berasal dari Desa Cihateup, Kecamatan

Rajapolah, Kabupaten Tasikmalaya, Propinsi Jawa Barat. Selain di daerah

asalnya, itik Cihateup juga telah dikembangbiakkan di daerah-daerah sekitar

Tasikmalaya seperti Garut. Daerah Cihateup berada pada ketinggian 378 meter di

atas permukaan laut (dpl) yang merupakan dataran tinggi, sehingga itik tersebut

disebut juga dengan itik gunung. Daya adaptasinya dengan lingkungan dingin

yang baik, membuat itik tersebut sesuai dipelihara untuk daerah dingin atau

pegunungan. Itik tersebut merupakan salah satu kebanggaan peternak itik di

Propinsi Jawa Barat di samping itik Cirebon (Wulandari dkk., 2005).

Ilustrasi 1. Itik Cihateup (Wulandari dkk., 2005)

13

Warna paruh dan shank itik Cihateup didominasi oleh warna hitam dan

sedikit yang berwarna kuning. Konversi pakan itik jantan cenderung lebih rendah

daripada itik betina. Hal ini mengindikasikan bahwa itik jantan lebih efisien

dalam memanfaatkan pakan untuk pertumbuhan dibanding dengan itik betina.

Ciri-ciri itik Cihateup, antara lain : itik ini memiliki leher yang lebih panjang

dibandingkan dengan itik lainnya, tubuh tegak dan warna bulu itik jantan dan

betina lebih gelap dibandingkan dengan itik lokal Tegal, Cirebon dan Mojosari,

serta dapat beradaptasi di tempat dingin atau daerah pegunungan (Wulandari dkk.,

2005).

Itik Cihateup dapat memproduksi telur sampai 200 butir/ekor/tahun,

sedangkan itik Alabio dan Mojosari masing-masing dapat mencapai 249 dan 238

butir/ekor/tahun. Hal ini dikarenakan pengembangan dan perbaikan genetik

melalui seleksi terhadap itik Alabio dan Mojosari sudah lebih maju dibandingkan

dengan itik Cihateup yang sampai sekarang belum ada sentuhan seleksi untuk

perbaikan genetik ke arah yang baik (Susanti dan Prasetyo, 2007).

Daging itik Cihateup memiliki flavor daging yang berbau amis cukup

tinggi (Matitaputty, 2012). Berdasarkan konstruksi pohon fenogram, itik

Cihateup memiliki ukuran jarak genetik dengan itik Cirebon yang cukup dekat

dibandingkan dengan itik Mojosari (Muzani dkk., 2005). Itik Cihateup

mempunyai kapasitas produksi telur dapat mencapai 200 butir/ekor/tahun dan

produksi karkas pada umur potong delapan minggu sekitar 970-1.323 gram/ekor.

Kemampuan produksi tersebut masih bisa ditingkatkan dengan pengelolaan

budidaya yang baik dan melakukan seleksi terhadap itik-itik yang ada untuk

mendapatkan itik Cihateup yang unggul (Matitaputty dan Suryana, 2014).

14

1.2 Kitosan Iradiasi

Kitosan merupakan turunan dari kitin. Kitin banyak terdapat di kulit luar

hewan golongan crustaceae seperti : udang, lobster dan kepiting (Kusumaningsih

dkk., 2004). Sebagai bahan utama, kulit crustaceae mengandung 14-35% (berat

kering) kitin. Diperkirakan limbah kulit crustaceae dunia mencapai sekitar 1,5

juta ton (kering) atau setara dengan 200 ribu ton. Survei yang dilakukan

menunjukkan bahwa untuk daerah Jabodetabek dapat tersedia sekitar 100 ton kulit

udang kering setiap bulannya atau setara dengan 13 ton kitin kitin (Ditjen

PDSPKP, 2015).

Ilustrasi 2. Limbah Kitin (Ditjen PDSPKP, 2015)

Limbah kulit udang mengandung 16,9% protein; 23,5% kitin; dan 24,8%

kalsium (Sossrowinoto, 2007). Limbah kulit udang diproses melalui proses

demineralisasi dan deproteinasi. Proses demineralisasi ini bertujuan untuk

menghilangkan garam-garam anorganik atau kandungan mineral yang ada pada

kulit udang. Kandungan mineral utamanya adalah CaCO3 dan Ca3(PO4)2 dalam

jumlah kecil, mineral yang terkandung dalam kulit udang ini lebih mudah

dipisahkan dibandingkan dengan protein karena hanya terikat secara fisik

(Marganov, 2003).

15

Proses yang terjadi pada tahap demineralisasi adalah mineral yang

terkandung dalam kulit udang bereaksi dengan HCl sehingga terjadi pemisahan

mineral dari kulit udang tersebut. Proses pemisahan mineral ditunjukkan dengan

terbentuknya gas CO2 berupa gelembung udara pada saat larutan HCl

ditambahkan dalam sampel (Hendry, 2008), sehingga penambahan HCl ke dalam

sampel dilakukan secara bertahap agar sampel tidak meluap.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: (Hendry, 2008)

Ca3(PO4)2 (s) + 6HCl (aq) → 3CaCl2 (aq) + 2H3PO (aq)

CaCO3 (s) + 2HCl (aq) → CaCl2 (aq) + H2CO3 (g)

H2CO3 (g) → CO2 (g) + H2O (l)

Kulit udang bebas mineral yang diperoleh dari tahap demineralisasi

dilanjutkan dengan tahap deproteinasi. Proses ini bertujuan untuk memisahkan

atau melepaskan ikatan-ikatan protein dari kitin (Marganov, 2003).

Kitin merupakan biopolimer alam paling melimpah kedua setelah selulosa.

Senyawa kitin dengan struktur [α(1-4)-N-asetil-D-glukosamin] dapat

dipertimbangkan sebagai suatu senyawa turunan selulosa, di mana gugus hidroksil

pada atom C-2 digantikan oleh gugus asetamida (Pujiastuti, 2001). Kitin yang

telah dihilangkan gugus asetilnya melalui proses deasetilasi disebut kitosan

(Savant dkk., 2000).

Ilustrasi 3. Struktur Kitin (Savant dkk., 2000)

16

Kitosan merupakan suatu polimer yang bersifat polikationik dengan

struktur [β-(1-4)-2-amina-2-deoksi-D-glukosa] yang merupakan hasil dari

deasetilasi dari kitin (Apsari, 2010). Keberadaan gugus hidroksil dan amino

sepanjang rantai polimer mengakibatkan kitosan sangat efektif mengadsorpsi

kation ion logam berat maupun kation dari zat-zat organik (protein dan lemak)

(Tao Lee dkk., 2001). Kitosan tersusun oleh monomer 2-amino-2-deoksi-D-

glukosa dengan ikatan glikosida pada posisi β(1,4), sehingga kitosan merupakan

polimer rantai panjang glukosamin dengan rumus molekul (C6H11NO4)n. Kitin

dan kitosan memiliki struktur yang mirip dengan selulosa. Perbedaannya terletak

pada posisi C-2, di mana pada kitin posisi C-2 adalah gugus asetamida, sedangkan

pada kitosan posisi C-2 adalah gugus amina (Kim, 2011).

Ilustrasi 4. Struktur Kitosan (Savant dkk., 2000).

Kitosan memiliki gugus amina bebas yang membuat polimer ini bersifat

polikationik, sehingga polimer ini potensial untuk diaplikasikan dalam

pengolahan limbah, obat-obatan, pengolahan makanan dan bioteknologi (Savant

dkk., 2000). Kitosan juga dapat membentuk sebuah membran yang berfungsi

sebagai adsorben pada waktu terjadinya pengikatan zat-zat organik maupun

anorganik oleh kitosan. Hal ini yang menyebabkan kitosan lebih banyak

manfaatnya dibandingkan dengan kitin (Sanjaya dkk., 2007)

17

Proses deasetilasi dalam basa kuat panas menyebabkan hilangnya gugus

asetil pada kitin melalui pemutusan ikatan antara karbon pada gugus asetil dengan

nitrogen pada gugus amin. Reaksi pembentukan kitosan dari kitin merupakan

reaksi hidrolisa suatu amida oleh suatu basa. Kitin bertindak sebagai amida dan

NaOH sebagai basanya. Mula-mula terjadi reaksi adisi, dimana gugus –OH-

masuk ke dalam gugus NHCOCH3 kemudian terjadi eliminasi gugus CH3COO,

sehingga dihasilkan suatu amina yaitu kitosan (Agustina dan Kurniasih, 2013).

Pemutusan ikatan antara gugus asetil dengan gugus nitrogen sehingga

berubah menjadi gugus amina (-NH2) perlu digunakan natrium hidroksida dengan

konsentrasi 60% pada suhu 100-1100C selama 4 jam. Penggunaan larutan alkali

dengan konsentrasi yang tinggi serta suhu tinggi selama proses deasetilasi dapat

memengaruhi besarnya derajat deasetilasi yang dihasilkan (Odete dkk., 2005).

Proses yang kejadiannya berlangsung tanpa unsur kesengajaan atau tanpa

adanya perlakuan khusus disebut radiasi yaitu pancaran energi atau partikel

berenergi oleh suatu sumber. Iradiasi adalah suatu teknik yang digunakan untuk

pemakaian radiasi secara sengaja dan terarah atau proses yang kejadiannya

berlangsung karena adanya perlakuan khusus terhadap sesuatu objek yang

dilakukan secara disengaja (Leswara, 2005).

Ada tiga jenis radiasi yang sering dipancarkan dari inti radioaktif, antara

lain: (Leswara, 2005)

1. Partikel alfa

Radiasi ini terbentuk oleh partikel-partikel zat yang terdiri dari dua proton

dan dua neutron. Partikel alfa sama dengan inti helium yang kehilangan dua buah

elektron. Partikel alfa terdapat dalam rentang kira-kira 5 cm di dalam udara,

tetapi di dalam jaringan kurang dari 100 µm.

18

2. Partikel beta

Radiasi beta ada dua jenis, yaitu negatron (elektron bermuatan negatif) dan

positron (elektron bermuatan positif). Positron dan negatron adalah sama, kecuali

dalam hal muatannya yaitu +1 dan -1. Elektron-elektron ini dipancarkan dari inti

radioaktif yang disebut partikel beta. Partikel beta mempunyai rentang lebih dari

3 meter di dalam udara dan kira-kira 1 mm di dalam jaringan.

3. Radiasi gamma

Radiasi gamma adalah gelombang elektromagnetik, sedangkan radiasi alfa

dan beta adalah partikel-partikel. Sinar gamma diradiasikan sebagai foton atau

kuantum energi dengan kecepatan c = 3,0 x 1010

cm/det. Perbedaan radiasi

gamma dengan sinar X dan sinar UV, sinar tampak dan sinar lainnya, hanya

dalam panjang gelombang atau frekuensinya saja. Sinar gamma memiliki

penetrasi yang paling besar diantara radiasi-radiasi yang dipancarkan oleh

radioisotop (kecuali netrino) dan dapat dengan mudah menembus jaringan lebih

dari 30 cm dan timbal (Pb) dengan ketebalan beberapa inci.

Sinar radiasi yang umumnya digunakan saat ini adalah sinar gamma.

Daya tembus dari radiasi gamma memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan

manusia, dikarenakan radiasi gamma dapat menembus beberapa bahan dan tidak

akan membuat bahan menjadi radioaktif. Ada tiga radionuklitida pemancar

gamma yang paling sering digunakan, yaitu: cobalt-60, cesium-137 dan

technetium-99m. Cobalt-60 bermanfaat untuk sterilisasi peralatan medis,

pasteurize beberapa makanan dan rempah, sebagai terapi kanker dan mengukur

ketebalan logam dan stell mills. Cesium-137 digunakan dalam perawatan kanker,

mengukur dan mengontrol aliran fluida pada beberapa proses industri,

menyelidiki subterranean strata pada oil wells dan memastikan level pengisian

19

yang tepat untuk paket makanan, obat-obatan dan produk yang lain. Technetium-

99m adalah isotop radioaktif yang paling banyak digunakan secara luas untuk

studi diagnosa sebagai radiofarmaka (Leswara, 2005).

1.3 Protein

Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang

merupakan polimer dari monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain

dengan ikatan peptida. Protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses

kekebalan tubuh, dan juga transport berbagai macam substansi seperti hormon,

vitamin, mineral, lemak, dan material lainnya. Kebutuhan akan protein bertambah

pada hewan yang sedang bunting dan hewan yang berada pada masa

pertumbuhan. Fungsi penting protein antara lain adalah sebagai sumber energi

bagi tubuh, berguna untuk pembentukan dan perbaikan sel dan jaringan, sebagai

sintesis hormon, enzim, dan antibodi, pengatur keseimbangan kadar asam basa

dalam sel, enzim, biokatalisator, media perambatan impuls syaraf dan

pertumbuhan (Nelson dan Cox, 2005).

Enzim disebut juga sebagai senyawa protein yang bertindak sebagai

biokatalisator. Katalisator merupakan suatu senyawa yang berperan dalam

mempercepat suatu reaksi dan terbentuk kembali pada akhir reaksi. Enzim juga

dapat menurunkan energi aktivasi. Hal tersebut menyebabkan kemungkinan

reaksi yang berlangsung akan semakin besar yang tentunya akan mendukung

reaksi-reaksi kimia dalam tubuh, karena reaksi kimia dalam tubuh harus

berlangsung dalam waktu yang singkat. Reaksi yang berlangsung sangat singkat

di dalam tubuh antara lain reaksi pembentukan bayangan pada mata, yang harus

berlangsung cepat. Reaksi antara komponen dalam proses tersebut dapat saja

20

berlangsung dalam waktu yang sangat lama tanpa bantuan enzim (Nelson dan

Cox, 2005).

Total protein merupakan kumpulan unsur-unsur kimia darah di dalam

plasma ataupun serum. Penting untuk mengetahui fraksi protein dalam tubuh

meningkat atau menurun karena berhubungan dengan status kesehatan tubuh

tersebut sehat atau sedang mengalami suatu penyaki (Kaslow, 2010).

1.4 Malondialdehid (MDA)

Malondialdehid merupakan produk akhir dari Polyunsaturated Fatty Acid

(PUFA) (Purboyo, 2009) yang meningkat kadarnya akibat adanya peningkatan

aktivitas acetyl-CoA (Evans dkk., 2002). MDA dalam tubuh terbentuk sebagai

akibat dari kondisi stres oksidatif, yaitu ketidakseimbangan antara pembentukan

reactive oxygen species (ROS) dengan keberadaan antioksidan, di mana radikal

bebas lebih tinggi dibandingkan antioksidan. Kelebihan radikal hidroksil dan

peroksinitrit dapat menyerang membran sel dan lipoprotein, sehingga membentuk

peroksida lemak dan menghasilkan MDA (Pham-Huy dkk., 2008).

Proses terbentuknya MDA dimulai dari diproduksinya radikal bebas

oksigen (O2-) melalui proses enzimatik dan non enzimatik. Sel-sel tubuh yang

dapat membentuk radikal bebas oksigen dan hidrogen peroksida (H2O2) adalah sel

polimorfonuklir, monosit dan makrofag. Radikal bebas yang terbentuk akan

bereaksi dengan enzim superoksida dismutase (SOD) dan ion Cu+2

(ion tembaga)

menjadi H2O2. H2O2 ini banyak diproduksi di mitokondria dan mikrosom dan

yang penting H2O2 ini dapat menembus membran sel (O2- tidak). Sebagai sistem

pertahanan tubuh, H2O2 oleh katalase dapat diubah menjadi H2O (air) dan O2-

(Yoshikawa dan Naito, 2002).

21

Hidrogen peroksida ini merupakan oksidan yang kuat oleh karena dapat

bereaksi dengan berbagai senyawa. Selain itu, H2O2 oleh enzim glutation

peroksidase diubah pula menjadi H2O. Saat stres oksidatif, radikal bebas oksigen

yang terbentuk tentu berlebihan begitu juga dengan H2O2 yang terbentuk banyak,

sehingga sistem proteksi tubuh seperti enzim katalase dan glutation peroksidase

tidak dapat lagi menetralkan semua radikal bebas oksigen yang terbentuk.

Selanjutnya, jika H2O2 bereaksi dengan Fe+2

dan Cu+2

, maka terbentuklah radikal

bebas hidroksil melalui reaksi Fenton dan Haber-Weiss (Yoshikawa dan Naito,

2002).

Radikal hidroksil adalah spesies yang sangat reaktif. Kemampuan radikal

hidroksil ini akan membentuk reaksi rantai dengan satu atom hidrogen dari

membran sel dan terbentuk peroksida lemak. Kelanjutan dari reaksi ini adalah

terputusnya rantai asam lemak menjadi senyawa aldehid yang memiliki daya

perusak yang tinggi terhadap sel-sel tubuh antara lain : malondialdehid, 4-

hidroksinenal, etana dan pentana. Demikian pula dengan DNA dan protein juga

mengalami kerusakan yang seringkali cukup hebat (Yoshikawa dan Naito, 2002).

Pengukuran MDA dilakukan dengan metode uji asam tiobarbiturat (TBA) dan

diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 532 nm (Marhaen,

2004).

Ilustrasi 5. Reaksi Malondialdehid (MDA) dan Tiobarbiturat Acid (TBA)

(Marhaen, 2004)

22

1.5 Respon Fisiologis terhadap Kadar Protein Darah

Stres panas yang berlanjut lebih dari beberapa hari akan segera direspon

oleh hipotalamus untuk membentuk CRH (Corticotrophin Releasing Hormone).

CRH ini akan menstimulasi pembentukan ACTH (Adrenocorticotropic Hormone)

pada hipofisa anterior, yang kemudian ACTH ini menginduksi pembentukan

glukorkotikoid pada kelenjar adrenal korteks (Tan dkk., 2010).

Dampak peningkatan hormon glukokortikoid, juga terutama berpengaruh

terhadap metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Hormon glukokortikoid

terutama kortisol menyebabkan level asam amino dalam darah meningkat akibat

efek katabolik kortisol terhadap otot. Transpor asam-asam amino menyeberangi

dinding sel-sel ekstra-hepatik menurun, akan tetapi di bawah pengaruh kortisol

terjadi peningkatan transpornya ke dalam sel-sel hati. Mobilisasi ini berlangsung

bersamaan dengan proses deaminasi protein dalam hati meningkat, sehingga

meningkatkan kadar protein yang bersirkulasi dalam jaringan vaskuler atau

pembuluh darah (Hardy dkk., 2005).

Suhu lingkungan yang lebih tinggi dari thermoneutral zone menyebabkan

konsumsi ransum menurun dalam rangka mengurangi produksi panas tubuh yang

dihasilkan melalui metabolisme zat-zat makanan. Menurunnya konsumsi ransum

berarti konsumsi protein, lemak dan karbohidrat mengalami penurunan.

Konsekuensi dari tingkah laku ini adalah perlunya penambahan energi untuk

keperluan pengaturan kerja organ yang terlibat dalam mekanisme termoregulasi.

Upaya yang ditempuh dalam penyediaan energi ini adalah pengaktifan

metabolisme nutrien terutama glikogenolisis dan glukoneogenesis (Mardani dkk.,

2015).

23

Melalui jalur glukoneogenesis, trigliserida dikatabolisme menjadi glukosa.

Berdasarkan mekanisme ini, maka dapat diterangkan dalam keadaan stres panas

kadar trigliserida menjadi rendah dalam darah sebagai akibat perombakannya

menjadi glukosa. Cekaman lingkungan menyebabkan meningkatnya ACTH yang

menyebabkan korteks adrenal meningkatkan sekresi glukokortikoid (Garriga dkk.,

2006). Meningkatnya glukokortikoid menyebabkan naiknya metabolisme protein

dan glukoneogenesis, karena perlu segera menyediakan substrat energi untuk

proses termoregulasi dan homeostasis (Abbas, 2009).

1.6 Respon Fisiologis terhadap Kadar Malondialdehid (MDA) Darah

Stres oksidatif dapat ditunjukkan dengan meningkatnya malondialdehid

(MDA) serum maupun jaringan. MDA terbentuk dari peroksidasi lemak (lipid

peroxidation) pada membran sel yaitu reaksi radikal bebas (radikal hidroksil)

dengan Polyunsaturated Fatty Acid (PUFA). Peningkatan MDA ini menandakan

adanya proses peroksidasi lemak yang berpotensi besar terjadinya komplikasi baik

mikro maupun makrovaskular (Marjani, 2010).

Selain peningkatan jumlah radikal bebas, cekaman stres juga

menyebabkan konsumsi O2 meningkat di jaringan. Sebagian O2 yang dikonsumsi

akan digunakan untuk fosforilasi oksidatif dalam mitokondria, yang kemudian

dikurangi melalui perubahan bentuk menjadi air. Sebagian kecil O2 tersebut

sekitar 2-5% dapat meninggalkan rantai transport elektron dan dikonversi menjadi

radikal bebas, sehingga menghasilkan Reactive Oxygen Species (ROS). Kondisi

tersebut akan mengakibatkan ketidakseimbangan antara radikal bebas dengan

antioksidan yang disebabkan adanya peningkatan konsumsi oksigen saat respirasi.

Oksigen yang berlebihan tersebut akan menghasilkan ROS, terutama melalui

24

kebocoran elektron yang berasal dari rangkaian transport elektron pada

mitokondria (Lemos dkk., 2011).

Ilustrasi 6. Peroksidasi Lemak pada Asam lemak Tak Jenuh Rantai Panjang

(Lemos dkk., 2011)