PEMBERIAN MIKROKAPSUL ANTI-Escherichia coli PADA

ANAK SAPI PENDERITA KOLIBASILOSIS: GAMBARAN

KONSENTRASI IMUNOGLOBULIN G TOTAL

ERVAN RAKA RAMDHANI

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2018

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemberian

Mikrokapsul Anti-Escherichia coli pada Anak Sapi Penderita Kolibasilosis: Gambaran Konsentrasi Imunoglobulin G Total adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Januari 2018

Ervan Raka Ramdhani

NIM B04130171

ii

ABSTRAK

ERVAN RAKA RAMDHANI. Pemberian Mikrokapsul Anti-Escherichia coli

Pada Anak Sapi Penderita Kolibasilosis: Gambaran Konsentrasi Imunoglobulin G Total. Dibimbing oleh SRI MURTINI dan ANITA ESFANDIARI.

Pendekatan melalui pengebalan pasif menggunakan immunoglobulin G (IgG) asal kolostrum sapi dapat dijadikan alternatif penanggulangan kolibasilosis selain pemberian antibiotik. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari gambaran konsentrasi imunoglobulin G (IgG) total pada anak sapi yang diinfeksi Escherichia coli (E. coli) dan diberi mikrokapsul IgG anti E. coli. Penelitian ini menggunakan 12 ekor anak sapi umur 5 hari yang dibagi ke dalam tiga kelompok (4 ekor per-kelompok), yaitu kelompok kontrol negatif (tidak diinfeksi E. coli, tidak diberi perlakuan), kontrol positif (diinfeksi E. coli, tidak diberi perlakuan) dan kelompok perlakuan (diinfeksi E. coli dan diberi mikrokapsul). Infeksi dilakukan menggunakan Escherichia coli K-99 hidup, dengan dosis infeksi 5 x 1010

colony forming unit (CFU)/ekor anak sapi, secara oral. Mikrokapsul diberikan pada 1 jam sebelum infeksi, pada 4 dan 9 jam setelah infeksi pada hari pertama, dan dua kali sehari masing-masing pada hari kedua dan ketiga dengan dosis 1.6 g/ekor/hari secara oral. Sampel darah diambil melalui vena jugularis

pada jam ke 0 (sebelum infeksi), dan pada 24, 48, 72, dan 168 jam (setelah infeksi), untuk dianalisis terhadap konsentrasi IgG total. Konsentrasi IgG total diperiksa menggunakan metode indirect Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa konsentrasi IgG total tidak berbeda nyata antar kelompok hingga 24 jam setelah infeksi. Perbedaan konsentrasi IgG total nyata terjadi pada 48 jam setelah infeksi antara kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol negatif. Pada 72 jam setelah infeksi, terjadi perbedaan nyata konsentrasi IgG total antar kelompok. Konsentrasi IgG total pada kelompok kontrol negatif cenderung rendah, sedangkan pada kelompok perlakuan memiliki konsentrasi IgG total cenderung tinggi. Secara umum, konsentrasi IgG total pada kelompok kontrol positif dan kelompok perlakuan lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol negatif. Dapat disimpulkan bahwa pemberian mikrokapsul anti Escherichia coli pada anak sapi yang diinfeksi dengan Escherichia coli cenderung meningkatkan konsentrasi IgG total dalam sirkulasi darah. Kata Kunci: anak sapi neonatus, Escherichia coli, diare, imunoglobulin G,

mikrokapsul.

ERVAN RAKA RAMDHANI. Pemberian Mikrokapsul Anti-Escherichia coli

Pada Anak Sapi Penderita Kolibasilosis: Gambaran Konsentrasi Imunoglobulin G Total. Dibimbing oleh SRI MURTINI dan ANITA ESFANDIARI.

ABSTRACT ERVAN RAKA RAMDHANI. The administration of Microencapsulated Anti Escherichia coli IgG in Dairy Calves affected with Colibacillosis : Total Imunoglobulin G Concentration. Supervised by SRI MURTINI and ANITA ESFANDIARI. Passive immunity using IgG from bovine colostrum can be used as an alternative to control colibacillosis besides antibiotic. The objective this experiment was to study the profiles of total IgG concentration of neonatal calves infected by ETEC and treated with microencapsulated anti E. coli IgG. Twelve neonatal calves, five days old, were divided into three groups (4 calves per group), ), i.e. negative control ( uninfected and untreated with microencapsulated anti E. coli); positive control (infected By E coli ); and treatment groups (infected and treated with microencapsulated anti E. coli) , respectively. All calves, except the negative control, were infected orally with 5x1010 CFU per calf . The calves in the treatment group were treated orally with microencapsulated anti E. coli three times (1 hour before, 4 and 9 hour after E. coli K-99 infected) at the first day and twice a day for the following two consecutive days. The doses of anti E.coli IgG

microcapsule were 1.6 g/calf/day. Blood samples were taken from jugular vein at 0, 24, 48, 72, and 168 hours after 9 infection for meassuring total IgG concentration. The concentration of IgG were determined usingindirect method Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) technique, . The results showed that the total IgG until 24 hours after infection were not significantly different between Group. The concentration of total IgG between each group were significantly different at 48 hours after infection At 72 hours after infection, the total concentration of IgG were significantly different betwenr treatment group and negative control. . The total IgG concentration of negative control tend to be low, while in the treatment group the total IgG concentration remained high. In general, the total IgG concentration in the positive control and treatment group were higher than the negative control group. In conclusion, the administration of anti Escherichia coli microcapsule in the calves infected by Escherichia coli

tended to increase the total IgG concentration in blood circulation. Keywords: Escherichia coli, diarrhea, imunoglobulin G, microcapsule, neonatal

calves.

iv

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Kedokteran Hewan pada

Fakultas Kedokteran Hewan

PEMBERIAN MIKROKAPSUL ANTI-Escherichia coli PADA

ANAK SAPI PENDERITA KOLIBASILOSIS: GAMBARAN

KONSENTRASI IMUNOGLOBULIN G TOTAL

ERVAN RAKA RAMDHANI

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2018

v

vii

viii

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2016 ini “Pemberian Mikrokapsul Anti-Escherichia coli pada Anak Sapi Penderita Kolibasilosis: Gambaran Konsentrasi Imunoglobulin G Total”.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr drh Sri murtini, MSi dan Dr drh Anita Esfandiari, MS selaku dosen pembimbing atas bimbingan, semangat, doa, dan motivasi yang telah diberikan. drh Arief Purwo Mihardi, drh Leni Maylina, MSi, staff unit pengelolaan hewan laboratorium (UPHL), dan staff laboratorium patologi klinik FKH IPB, yang telah membantu selama penelitian berlangsung. Dr drh Sri Murtini, MSi selaku dosen pembimbing akademik atas semangat yang diberikan selama belajar di FKH IPB.

Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada papah Ir. Suparman, MSi, umi Eroh Huaeroh, adik-adikku Fikri Rabani dan Muhammad Rafi Dipanegara yang memberi dukungan moril dan materil selama penulis berada di FKH IPB. Teman sepenelitian Indra Saputra, Satya Prawira, M. Faruq Izzudien, M. Robbin Robiantoro, Aliyya Maulidyani, Fadia Idzni Khairina, Ganjar Prasetyo,Suci Salsabila Zulfa, Verizza Marvelous atas semangat dan kerjasama hingga terselesainya karya ilmiah ini. Terima kasih juga kepada Jin Sate (Jojo, Indra, Nalia, Satya, Anisa, Tommy, dan Ervan), kelas BB angkatan 50, Grup line Berjuang Bersama , Vicky Nova, Fadillah Idsyam, Vivi Lutviah, Puteri Pratiwi, Adventia Natalia atas segala semangat, bantuan, doa dan kasih sayangnya. Terimakasih kepada Fitri Ariyani yang telah membantu menyelesaikan karya ilmiah ini.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan menambah informasi pembaca mengenai penanggulangan kolibasilosis menggunakan mikrokapsul anti Escherichia coli asal kolostrum sapi.

Bogor, Januari 2018

Ervan Raka Ramdhani

ix

i

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL ii PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

METODE 2

Waktu dan Tempat Penelitian 2

Bahan 3

Alat 3

Hewan Model 3

Prosedur Penelitian 3

Analisis Data 5

HASIL DAN PEMBAHASAN 5

SIMPULAN DAN SARAN 8

Simpulan 8

Saran 8

DAFTAR PUSTAKA 9

RIWAYAT HIDUP 11

DAFTAR TABEL

1 Konsentrasi imunoglobulin G total anak sapi pada masing –masing

kelompok. 6

DAFTAR GAMBAR

1 Kelompok Kontrol Negatif 3 2 Kelompok Kontrol Positif 4 3 Kelompok Perlakuan 4

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Escherichia coli (E. coli) merupakan salah satu bakteri yang ditemukan di saluran pencernaan. Escherichia coli biasanya berkolonisasi di saluran pencernaan dalam beberapa jam setelah masuk ke dalam tubuh dan membangun hubungan mutualistik dengan induk semangnya (Sharma et al 2007). Escherichia coli dibagi menjadi bakteri patogen dan non patogen.. Berdasarkan virulensinya, strain E. coli

patogen penyebab penyakit saluran pencernaan dibedakan menjadi enam golongan, yaitu enterotoksigenik (ETEC), enteroinvasif (EIEC), enteropatogenik (EPEC), enterohemoragik (EHEC), enteroagregatif (EAEC), nekrotoksigenik (NTEC) (Sommer et al. 1994).

Infeksi oleh bakteri Escherichia coli pada anak sapi disebut kolibasilosis. Kolibasilosis terjadi karena infeksi oleh serotipe enterotoksigenik Escherichia coli (ETEC) yang mempunyai antigen perlekatan K99 atau F41 yang mampu memproduksi enterotoksin tahan panas (heat stable toxin). Kematian yang terjadi pada anak sapi yang terinfeksi kolibasilosis diakibatkan oleh dehidrasi akibat kehilangan cairan tubuh yang berlebihan (Supar 1996).

Selama dua dekade terakhir, pemberian antibiotik merupakan salah satu upaya pengobatan yang dilakukan untuk menanggulangi kejadian kolibasilosis di lapangan. Menurut Erfianto (2014), dari 60 isolat E. coli yang berasal dari feses sapi yang mengalami diare akibat kolibasilosis telah resisten terhadap antibiotika cefalotin, eritromisin, ampisilin, tetrasiklin, streptomisin, enrofloksasin, dan trimetoprim-sulfametoksasol. Noviana (2004) juga melaporkan bahwa E. coli telah resisten terhadap beberapa golongan antibiotik seperti golongan quinolon, β-lactam dan fosfomisin. Hal tersebut menunjukkan bahwa tingkat resistensi E.

coli terhadap antibiotik cukup tinggi dan sehingga pemberian antibiotik untuk menanggulangi kolibasilosis di lapangan kurang efektif, mahal, perlu pengawasan dan harus dikendalikan.

Pendekatan melalui pengebalan pasif menggunakan kolostrum sapi dapat dijadikan alternatif untuk penanggulangan kejadian kolibasilosis, selain pemberian antibiotik. Menurut Esfandiari et al. (2008), kolostrum berpeluang digunakan sebagai pabrik biologis untuk memproduksi antibodi terhadap berbagai macam penyakit baik untuk hewan maupun manusia. Kolostrum sapi merupakan hasil sekresi yang kelenjar ambing induk sapi selama 1 hingga 7 hari setelah melahirkan (Gopal dan Gill 2000). Kolostrum mengandung maternal antibodi untuk kepentingan imunisasi pasif dari induk kepada anaknya yang baru lahir agar anak sapi terhindar dari penyakit, sehingga kolostrum berpotensi untuk menanggulangi kolibasilosis (Selk 2006). Namun terdapat kendala dalam aplikasi IgG kolostrum secara oral karena kerusakan yang mudah terjadi pada antibodi ketika berada di saluran pencernaan. Antibodi sangat rentan terhadap lingkungan saluran pencernaan. Antibodi akan rusak oleh kondisi lingkungan saluran pencernaan, terutama rendahnya pH, sehingga antibodi kolostrum perlu dilindungi agar tahan terhadap lingkungan saluran pencernaan (Esfandiari et al. 2014).

2

Mikroenkapsulasi adalah proses pelapisan/penyalutan partikel kecil dari zat padat atau zat cair maupun zat terdispersi menggunakan bahan polimer untuk menghasilkan suatu partikel kecil dengan ukuran berkisar antara 1 µm hingga 5000 µm (Sabitha et al. 2010). Teknik mikroenkapsulasi menggunakan bahan penyalut kitosan-alginat merupakan salah satu cara untuk melindungi antibodi dari kerusakan di dalam saluran pencernaan. Mikrokapsul yang lebih efektif untuk mentranspor obat adalah dibuat dengan kombinasi antara kitosan dan alginat. Interaksi antara kitosan dan alginat membentuk polyelectrolyte complex melalui ikatan ionik. Polyelectrolyte complex yang terbentuk digunakan sebagai media perantara pelepasan obat (Xu et al. 2007). Penyalutan ganda dengan kombinasi bahan alginat dan kitosan lebih dipilih karena dapat mengurangi porositas dan meningkatkan kestabilan kapsul (Wukirsari 2006). Selama ini belum ada informasi tentang pengaruh pemberian mikrokapsul anti Escherichia coli asal kolostrum sapi pada anak sapi terhadap gambaran konsentrasi IgG total. Oleh karena itu penelitian ini penting dilakukan.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari gambaran konsentrasi imunoglobulin G total pada anak sapi yang diinfeksi Escherichia coli dan diberi mikrokapsul anti Escherichia coli.

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi bagaimana gambaran konsentrasi imunoglobulin G total pada anak sapi yang diinfeksi Escherichia coli dan diberi mikrokapsul anti Escherichia coli.

METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan selama tujuh bulan, dimulai dari bulan Oktober 2016 sampai dengan Mei 2017. Pengambilan data dilakukan di Unit Pengelola Hewan Laboratorium (UPHL) FKH IPB. Pengolahan data dilakukan di Laboratorium Patologi Klinik Divisi Penyakit Dalam, Departemen Klinik, Reproduksi, dan Patologi FKH IPB. Pengukuran konsentrasi IgG total dilakukan di Laboratorium Terpadu Departemen Ilmu Penyakit Hewan dan Kesehatan Masyarakat Veteriner FKH IPB. Penggunaan hewan coba pada penelitian ini telah mendapatkan persetujuan atas perlakuan etik dari Komisi Etik FKH IPB no. 29–2016 IPB.

3

Bahan

Bahan yang digunakan adalah bakteri Escherichia coli hidup, serum darah

anak sapi, anti Imunoglobulin G, PBS-Tween 20, blocking buffer/Skim-PBS 10%, konjugat (Anti Bovine Imunoglobulin G Peroksidase), Substrat TMB (Tetrametil Benzidin), Stop Solution (NaOH 3M), dan aquades.

Alat

Alat yang digunakan adalah kandang anak sapi, termometer, stetoskop, alat

tulis, syringe 10 ml, timer, plate, microtube, micropipet, gelas ukur, timbangan, freezer, inkubator, alumunium foil, alat baca ELISA, pipet ukur.

Hewan Model

Penelitian ini menggunakan 12 ekor anak sapi (pedet) Frisian Holstein

berumur 5 hari dengan bobot badan 39.98 ± 6.15 kg. Anak sapi diaklimatisasi terlebih dahulu selama 2 hari. Anak sapi kemudian dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu kelompok kontrol negatif (tidak diinfeksi E. coli, tanpa perlakuan), kelompok kontrol positif (diinfeksi E.coli, tidak diberi perlakuan), dan kelompok perlakuan (diinfeksi E. coli, diberi mikrokapsul anti E. coli). Masing-masing anak sapi ditempatkan dalam kandang berdasarkan perlakuan. Setiap anak sapi diberi pakan (minum susu) sebanyak 10% bobot badan sebanyak dua kali sehari.

Prosedur Penelitian

Induksi Kolibasilosis

Induksi Kolibasilosis dilakukan dengan menginfeksi anak sapi menggunakan bakteri Escherichia coli serotipe K-99 hidup sebanyak 5 x 1010

colony farming unit (CFU) per ekor anak sapi secara oral. Induksi kolibasilosis dilakukan terhadap seluruh kelompok anak sapi, kecuali kelompok kontrol negatif.

Desain penelitian

Gambar 1 Kelompok Kontrol Negatif

0 jam 12 jam 24 jam 48 jam 72 jam 168 jam

Dilakukan pengambilan darah dari 0 jam hingga 168 jam

4

Gambar 2 Kelompok Kontrol Positif

Gambar 3 Kelompok Perlakuan

Pemberian Mikrokapsul

Mikrokapsul diberikan secara oral selama tiga hari. Mikrokapsul diberikan pada hari pertama sebanyak 3 kali pada 1 jam sebelum diinfeksi dilanjutkan pada 4 dan 9 jam setelah diinfeksi dengan E. coli K-99 dengan dosis total 1.6 g/hari/ekor. Hari kedua dan ketiga mikrokapsul diberikan sebanyak 2 kali pada pagi hari dan 12 jam sesudahnya dengan dosis 1.6 g/ekor/hari.

Pengambilan Sampel Darah Anak Sapi

Sampel darah anak sapi diambil melalui vena jugularis sebanyak 5 mL menggunakan disposable syringe. Sampel darah kemudian dimasukkan ke dalam vacutainer plain (tanpa anti-koagulan). Pengambilan sampel darah dilakukan pada 0 jam (sebelum diinfeksi) dan pada 12, 24, 48 dan 72 jam setelah diinfeksi.

Pemisahan serum

Sampel darah didiamkan pada suhu ruangan sampai keluar serum, kemudian disentrifus dengan kecepatan 3000 rpm selama 10 menit. Serum dipisahkan dan

-Pemberian mikrokapsul (1 jam sebelum infeksi) -Infeksi ETEC -Pengambilan Darah -Pemberian mikrokapsul (4 dan 9 jam setelah infeksi)

Pengambilan darah

0 jam 12 jam 24 jam 48 jam 72 jam 168 jam

-Pengambilan darah -Pemberian Mikrokapsul

0 jam 12 jam 24 jam 48 jam 72 jam 168 jam

Infeksi ETEC dan pengambilan darah Pengambilan darah

5

dimasukkan ke dalam microtube dan disimpan dalam freezer sampai analisis dilakukan.

Pemeriksaan Imunoglobulin G (IgG)

Pemeriksaan konsentrasi IgG total dilakukan dengan metode indirect

Enzyme-linked Imunosorbent Assay (ELISA). Coating plate dilakukan menggunakan anti IgG dengan konsentrasi 1.4 µg/mL sebanyak 100 µL per sumur, kemudian diinkubasi pada suhu 4 oC selama kurang lebih 12 jam. Plate yang telah di-coating, kemudian dicuci dengan PBS-tween 20 sebanyak 300 µL per sumur, sebanyak 4 sampai 5 kali. Langkah selanjutnya, plate di- blocking dengan larutan skim-PBS 10% sebanyak 100 µL per sumur, setelah itu diinkubasi pada suhu 37 oC selama 2 jam, dan plate dicuci sama seperti langkah sebelumnya.

Sampel diencerkan dengan pengenceran 1:100, kemudian dimasukkan ke dalam setiap sumur sesuai dengan pola yang sudah ditentukan. Selanjutnya, plate diinkubasi pada suhu 37 oC selama 1 jam, kemudian plate dicuci seperti langkah sebelumnya. Konjugat (anti Bovine IgG peroksidase) diencerkan dengan pengenceran 1:10.000 dan dimasukkan sebanyak 100 µL per sumur, lalu diinkubasi pada suhu 37 oC selama 1 jam, kemudian dicuci kembali. Substrat TMB ditambahkan sebanyak 100 µL per sumur, kemudian diinkubasi pada suhu 37 oC selama 15 menit. Pemberian stop solution menggunakan NaOH 3M dan pembacaan hasil dilakukan menggunakan ELISA reader dengan panjang gelombang 630 nm.

Analisis Data

Data dianalisis menggunakan metode One-Way Analyze of Variant

(ANOVA) dengan software Minitab 16.0 untuk membandingkan rataan dari dua kelompok atau lebih. Apabila menunjukkan hasil yang signifikan, maka dilanjutkan dengan uji Tuckey dengan selang kepercayaan 95% (P<0.05).

HASIL DAN PEMBAHASAN Keberadaan imunoglobulin G dalam sirkulasi darah sebagai respon dari

pemberian mikrokapsul anti Escherichia coli dapat dideteksi dengan metode indirect ELISA. Enzyme-linked Imunosorbent Assay merupakan uji pengikatan primer dengan prinsip dasar mengukur langsung interaksi antara antigen dan antibodi. Enzyme-linked Imunosorbent Assay digunakan untuk mengidentifikasi dan mengukur titer antibodi atau antigen. Menurut Tizard (2004), keberadaan antibodi menunjukkan adanya paparan antigen pada inang yang diperiksa. Jenis antibodi yang paling banyak ditemukan dalam darah adalah imunogloblin gamma (IgG). Imunoglobulin G merupakan bagian dari mekanisme pertahanan yang

6

diperantarai antibodi (Kuby 2004). Pengukuran konsentrasi IgG total dalam sirkulasi darah anak sapi masing-masing kelompok perlakuan disajikan pada Tabel 2. Tabel 1 Konsentrasi imunoglobulin G total anak sapi pada masing –masing

kelompok.

Jam Kontrol negatif Kontrol positif Perlakuan

0 8.84 ± 5.78(a, q) 6.27 ± 3.75(a, p) 11.00 ± 1.84(a, pq) 12 3.10 ± 2.58(a, p) 9.10 ± 0.99(a, pq) 6.23 ± 2.24 (a, p) 24 7.01 ± 2.82(a, pq) 12.36 ±5.90(a, pq) 12.99 ± 5.32(a, pq) 48 2.80 ± 2.04(c, p) 9.48 ±0.35(b, pq) 15.06 ± 2.08(a, pq) 72 3.71 ± 3.47(b, pq) 16.91 ±9.25(ab, p) 22.27 ± 6.87(a, q) 168 4.62 ± 1.82(a, pq) 14.89 ± 4.57(a, pq) 24.67 ± 17.77(a, q)

Keterangan : Data disajikan dalam bentuk rataan dengan standar deviasi (x ± SD). Huruf superscript (a) yang sama pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang tidak nyata (p>0.05) antar kelompok perlakuan. Huruf superscript (a, ab, b, c) pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata antar kelompok perlakuan. Huruf superscript (p) yang sama pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan yang tidak nyata (p>0.05) antar waktu pengamatan. Huruf superscript (p, pq, q) yang sama pada kolom yang sama menunjukkan perbedaan nyata antar waktu pengamatan.

Salah satu gejala klinis yang paling mudah diamati pada anak sapi penderita

kolibasilosis adalah diare. Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) menyebabkan diare dengan cara menempel pada sel enterosit melalui fimbrae (pili usus) kemudian berproliferasi dan berkolonisasi pada mukosa usus, sehingga terjadi peningkatan jumlah ETEC di dalam saluran pencernaan. Peningkatan ini mengakibatkan lesio pada dinding usus dan menghalangi absorpsi cairan dalam usus (Biowey dan Weaver 2003).

Hasil pengamatan terhadap konsentrasi IgG total menunjukkan bahwa konsentrasi IgG total masing –masing kelompok tidak berbeda nyata (p>0.05) pada waktu 0, 12, dan 24 jam, baik pada kelompok kontrol negatif, kontrol positif, maupun kelompok perlakuan (Tabel 1). Hal ini diduga karena pada anak sapi yang diberi mikrokapsul, IgG dalam mikrokapsul belum terserap sempurna, sehingga IgG yang diberikan belum terdeteksi keberadaannya dalam sirkulasi darah. Menurut Read et al. (1980), penyerapan makanan yang ada di dalam usus dimulai 7 jam setelah makanan tersebut masuk di dalam saluran pencernaan. Makanan dalam hal ini diasumsikan sebagai mikrokapsul diberikan pada anak sapi, maka penyerapan IgG asal mikrokapsul baru terjadi pada 7 jam setelah pemberian mikrokapsul. Imunoglobulin G yang keluar dari dalam mikrokapsul diduga tidak semua diserap oleh sel-sel saluran pencernaan dan masuk ke dalam sirkulasi darah tetapi digunakan untuk menetralisasi bakteri yang ada di dalam usus. Menurut Arthington et al. (2010), Escherichia coli akan berkompetisi dengan antibodi (imunoglobulin) dalam berikatan dengan reseptor di usus halus untuk dibawa ke sirkulasi darah. Beberapa faktor tersebut diduga yang menyebabkan konsentrasi IgG total yang terdeteksi tidak berbeda nyata. Hal ini diduga yang menyebabkan tidak semua anak sapi yang diinfeksi mengalami diare pada 12 jam setelah diinfeksi.

7

Pengamatan terhadap gejala klinis diare, pada anak sapi kelompok kontrol negatif (tanpa perlakuan) tidak menunjukkan adanya gejala klinis diare. Berbeda kondisinya dengan kelompok kontrol positif dan kelompok perlakuan yang menunjukkan adanya gejala klinis diare. Gejala klinis diare pada kelompok perlakuan berhenti lebih cepat dibandingkan dengan kelompok kontrol positif. Hal tersebut diduga karena adanya netralisasi bakteri Escherichia coli oleh IgG yang diberikan melalui mikrokapsul, sehingga terlihat bahwa IgG yang diberikan langsung menetralisir bakteri Escherichia coli di dalam saluran pencernaan. Hal ini menjadi salah satu faktor yang diduga sebagai penyebab konsentrasi IgG total dalam serum anak sapi pada kelompok perlakuan tidak berbeda nyata dibandingkan dengan kelompok lainnya.

Menurut Salyers dan Whitt (1994), ETEC mulai berkolonisasi dalam saluran cerna pada 9 hingga 12 jam setelah infeksi. Imunoglobulin G yang ada di dalam darah maupun di saluran cerna mulai bekerja menetralisir antigen di dalam tubuh saat kolonisasi ETEC sudah terjadi di usus. Konsentrasi IgG total akan meningkat ketika terjadi infeksi oleh antigen (Wibawan dan Soejoedono 2013). Imunoglobulin (antibodi) bekerja sebagai opsonin yaitu mengikat ETEC agar mudah difagositosis oleh makrofag (Quinn et al. 2002). Dengan demikian, IgG di dalam mikrokapsul menetralisir antigen pada waktu 24dan 48 jam.

Konsentrasi IgG total pada 48 jam setelah infeksi menunjukkan hasil yang berbeda nyata antara kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol negatif. Penurunan konsentrasi IgG total yang terjadi pada kelompok kontrol positif diduga karena imunoglobulin bekerja menetralisir antigen. Hal ini dapat dikaitkan dengan gejala klinis diare yang terjadi, yaitu sebanyak tiga ekor anak sapi mengalami diare dengan tingkat keparahan yang berat. Peningkatan konsentrasi IgG total yang terjadi pada kelompok perlakuan diduga karena kolonisasi ETEC sudah mulai berkurang. Hal tersebut tampak dari gejala klinis diare, pada kelompok perlakuan 2 ekor anak sapi menunjukkan adanya proses persembuhan dan 2 ekor anak sapi lainnya menunjukkan adanya penurunan tingkat keparahan diare.

Hasil pengamatan pada 72 jam setelah infeksi, konsentrasi IgG total pada kelompok kontrol positif berbeda nyata dengan kelompok kontrol negatif dan kelompok perlakuan. Peningkatan konsentrasi IgG total yang terjadi pada kelompok kontrol positif diduga karena anak sapi yang terinfeksi tergertak untuk menghasilkan IgG yang akan digunakan untuk . menetralisir terjadinya kolonisasi E. coli. IgG tersebut belum dimobilisasi ke permukaan mukosa usus untuk menetralisasi bakteri, sehingga masih berada dalam sirkulasi. Hal ini dibuktikan dari gejala klinis diare yang terjadi, yaitu keempat ekor anak sapi mengalami diare dengan tingkat keparahan yang berat. Kondisi diare yang parah yang terjadi pada kelompok kontrol positif diduga akibat jumlah bakteri yang menginfeksi terus meningkat dan anak sapi tidak diberi perlakuan (pengobatan) apapun untuk menghambat ataupun memperingan infeksi. Kondisi tersebut berbeda dengan kelompok perlakuan, pada kelompok ini konsentrasi IgG total cukup tinggi. Hal ini diduga karena sudah tidak terjadi lagi kolonisasi bakteri, yang ditunjukkan dengan berhentinya gejala klinis diare pada keempat ekor anak sapi, sehingga imunoglobulin diserap dan bersirkulasi di dalam darah.

Hasil pengamatan konsentrasi IgG total pada 168 jam (satu minggu) setelah infeksi, menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata (p<0.05) antar kelompok.

8

Pengamatan terhadap gejala klinis diare pada periode waktu tersebut menunjukkan, semua anak sapi pada setiap kelompok tidak lagi mengalami diare, kecuali 1 ekor anak sapi pada kelompok kontrol positif yang dieutanasi akibat kondisi fisik yang sudah sangat lemah.

Berdasarkan gambaran konsentrasi IgG total, pada kelompok perlakuan (anak sapi yang diberi mikrokapsul) menunjukkan konsentrasi IgG total yang cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan 2 kelompok yang lainnya. Kondisi ini menunjukan bahwa IgG yang diberikan melalui mikrokapsul selain digunakan untuk menetralkan E.coli di dalam saluran pencernaan, IgG juga dapat diserap dan bersirkulasi dalam darah sehingga konsentrasi IgG total dalam sirkulasi darah cenderung tinggi.

Secara umum, pada kelompok yang tidak diberi mikrokapsul, konsentrasi IgG total dalam darah pada 12, 24,dan 168 jam setelah infeksi tidak berbeda nyata dibandingkan dengan kelompok perlakuan. Konsentrasi IgG total pada 48 dan 72 jam setelah infeksi pada kelompok anak sapi yang tidak diberi mikrokapsul cenderung lebih rendah dibandingkan dengan kelompok anak sapi yang diberi mikrokapsul. Penurunan konsentrasi IgG total dalam sirkulasi darah pada 48 dan 72 jam setelah infeksi diduga karena IgG dalam sirkulasi darah sebagian digunakan untuk mengatasi E.coli, namun kekebalan yang dimiliki anak sapi tidak mampu untuk mengatasi infeksi E.coli yang berlebihan, yang ditunjukkan dengan munculnya gejala klinis diare dengan tingkat keparahan yang berat pada hari pertama hingga hari kelima

Dilihat dari gejala klinis diare yang terjadi, anak sapi yang diberi mikrokapsul (kelompok perlakuan) mengalami persembuhan diare yang lebih cepat, sehingga IgG yang diserap dan masuk ke dalam sirkulasi darah menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan 2 kelompok yang lain. Hal tersebut nampak dari konsentrasi IgG total yang cenderung tinggi dalam sirkulasi darah.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Pemberian mikrokapsul anti Escherichia coli pada anak sapi yang diinfeksi Escherichia coli cenderung meningkatkan konsentrasi IgG total dalam sirkulasi darah.

Saran

Perlu dilakukan pengujian lebih lanjut terhadap efektifitas dari mikrokapsul yang mengandung IgG anti Escherichia coli untuk menanggulangi penyakit kolibasilosis.

9

DAFTAR PUSTAKA

Arthington JD, Cattel MB, Quigley JD. 2000. Effect of Dietary IgG Source (Colostrum, Serum, or Milk-Derived Supplement) on the Efficiency of IgG Absorption in Newborn Holstein Calves. J. Dairy Sci. 83:1463-1467.

Biowey RW, Weaver AD. 2003. Color Atlas of Diseases and Disorders of Cattle. 2nd Ed. USA: Eisevier Limited.

Erfianto GI. 2014. Escherichia coli yang Resisten Terhadap Antibiotik yang Diisolasi dari Sapi Potong yang Diimpor Melalui Pelabuhan Tanjung Priok Jakarta [Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Esfandiari A, Widhyari SD , Wibawan IWT, Murtini S, Febram B. 2008. Produksi kolostrum antivirus avian influenza dalam rangka pengendalian infeksi virus flu burung. JIPI.13(2):69–79.

Esfandiari A, Kawitan F , Murtini S, Widhyari SD. 2014. Effect of pH on the Stability of IgG Anti H5N1 from Colostrum of Cows Vaccinated by H5N1. Di dalam Sripa B, Xia Z Nong, Venturina M, Olveda R, Bergquist R, Shan L, Xujing, Jiagang G, Joy M, Gordoncillo, Agungpriyono SH, Satrija F,editor. The 3 Joint International Meetings. 2014 October 13-15 Bogor Indonesia.Bogor (ID): Fakultas Kedokteran Hewan, IPB

Gopar PK dan Gill HS. 2000. Oligosaccharides and glycoconjugates in bovine milk and colostrum. British J Nutrition. 84:69-74.

Kuby J. 2004. Imunology 10th Ed. New York: WH Freeman Noviana H. 2004. Pola Kepekaan Antibiotik E. coli yang Diisolasi dari Berbagai

Spesimen Klinis. J Kedokter Trisakti. 10(4):122-126. Quinn PJ, Markey BK, Carter ME, Donelly WJ, Leonard FC. 2002. Veterinary

Microbiology and Microbial Disease. Iowa: Blackwell Publishing. Read NW, Miles CA, Fisher D, Holgate AM, Kime ND, Mitchel MA, Reeve M,

Roche TB, Walker M. 1980. Transit of a Meal Through the Stomach, Small Intestine, and Colon in Normal Subjects and its Role in the Pathogenesis of Diarrhea. Gastroenterology. 79(6): 1276-1282.

Sabitha P, Vijaya RJ, Ravindra RK. 2010. Desain and evaluation of controled release chitosan-calsium alginate microcapsule of anti tubercular drugs for oral use. Int J Chem Tech Res. 2(1): 88–98.

Salyers AA dan Whitt DD. 1994. Bacterial Pathogenesis a Molecular Approach. USA: ASM Press

Selk G. 2006 Okt 13. Passive immunity in the newborn calf affects lifetime performance. Oklahoma Cooperative Extension Service Newsletter. Cow/Calf Corner: p1-3.

Sharma S et al. 2007. Virulence factors and Drug resistance in Escherichia coli isolated from extra intestinal infections. Indian J Med Microbiol: 25(4): 369- 373.

Sommer HM, Shulman ST, Phair JP. 1994. Dasar Biologis dan Klinis Penyakit

Infeksi Bakteri Ed ke-4. Wahab AS. Penerjemah. Yogyakarta: UGM Press. Terjemahan dari: The biologic and Clinical Basic of Infectious Disease.

Supar. 1996. Kolibasilosis pada Anak Sapi Perah di Indonesia. Wartazoa. 5(1): 26-32.

10

Tizad IR. 2004. Veterinary Imunology and Introduction 7th edition. USA: Saunders.

Wibawan IWT dan Soejoedono RD. 2013. Intisari Imunologi Medis. Bogor(ID): FKH IPB

Wukirsari T. 2006. Enkapsulasi ibuprofen dengan penyalut alginat-kitosan [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Xu Y, Zhan C, Fan L, Wang L, Zheng H. 2007. Preparation of dual cross-linked alginate-chitosan blend with gel beads and in vitro controlled release in oral site specific drug delivery system. J Int Pharm. 25(1):329–336.

11

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir 2 Maret 1995 di Bogor, Jawa Barat. Penulis adalah putra pertama dari bapak Ir Suparman, MSi dan Ibu Eroh Huaeroh. Tahun 2001 penulis memulai pendidikan di SD Insan Kamil Bogor dan lulus pada tahun 2007, kemudian melanjutkan di SMP Negeri 4 Bogor dan lulus pada tahun 2010. Penulis melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 9 Bogor. Tahun 2013, Penulis melanjutkan ke Perguruan Tinggi melalui jalur Ujian Talenta Masuk IPB (IPB) dan diterima di Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor.