Penggunaan Ekstrak Kulit Batang Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada Ayam Broiler
PENGGUNAAN EKSTRAK KULIT
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Penggunaan Ekstrak Kulit Batang
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada
Ayam Broiler adalah karya saya beserta 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 disertasi ini.
Bogor, Maret 2007
Sugito
NIM B161020031
ABSTRAK
SUGITO. Penggunaan Ekstrak Kulit Batang Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk
Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada Ayam Broiler. Dibimbing oleh
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
dan CHAIRUL.
Peningkatan suhu lingkungan menyebabkan cekaman panas dan
penurunan produktivitas ayam broiler. Ekstrak tanaman jaloh berpotensi
digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas karena mengandung
senyawa yang bersifat sebagai penurun panas. Telah dilakukan penelitian
penggunaan ekstrak kulit batang jaloh pada ayam broiler yang diberi cekaman
panas. Penelitian ini bertujuan menentukan fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang
dapat mengurangi dampak cekaman panas, mengetahui dosis efektif, kandungan
senyawa ekstrak jaloh, dan mempelajari kemungkinan jalur mekanisme kerjanya.
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Tahap I adalah penentuan jenis
ekstrak jaloh yang dapat mengurangi dampak cekaman panas pada suhu kandang
33 ± 1oC. Jenis fraksi ekstrak jaloh yang digunakan adalah etanol, etil asetat, dan
n-heksan dengan dosis masing-masing 10 mg/kg BB. Tahap II adalah penentuan
dosis efektif ekstrak jaloh dengan menggunakan dosis 5, 10, dan 20 mg/kg BB.
Parameter yang digunakan untuk mengevaluasi efek proteksi ekstrak jaloh dalam
mengurangi cekaman panas adalah perubahan suhu tubuh, nilai rasio
heterofil:limfosit, kadar kortisol dalam feses, pertambahan bobot badan, nilai rasio
konversi pakan, dan perubahan tingkah laku. Tahap III adalah mengetahui respons
dosis efektif ekstrak jaloh terhadap kadar kalsium dalam serum, tingkah laku, dan
ekspresi enzim inducible nitric oxide synthase (iNOS) dalam jaringan paru.
Hasil penelitian pada tahap I menunjukkan bahwa jenis fraksi ekstrak nheksan jaloh dapat memperbaiki kinerja pertumbuhan dan mengurangi stres
berdasarkan indikator yang diukur. Pada tahap II, diketahui bahwa dosis efektif
ekstrak n-heksan jaloh adalah 10 mg/kg BB. Pada tahap III, hasil penelitian
menunjukkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh dosis 10 mg/kg BB tidak
mempengaruhi kadar kalsium dan glukosa dalam serum serta penurunan suhu
tubuh, tetapi dapat mengurangi stres dan meningkatkan jumlah sel yang positif
iNOS pada paru. Kandungan senyawa kimia yang terbanyak dalam ekstrak nheksan kulit batang jaloh adalah asam lemak palmitat sebesar 35,91% dan asam
linoleat sebesar 14,76%.
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh
dosis 10 mg/kg BB dapat digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas
pada ayam broiler. Mekanisme kerja ekstrak n-heksan jaloh dalam mengurangi
dampak cekaman panas diduga terkait dengan peran asam-asam lemak (terutama
asam linoleat) yang terkandung dalam ekstrak n-heksan jaloh sebagai senyawa
yang bertanggung jawab dalam aktivasi iNOS pada jaringan paru.
ABSTRACT
SUGITO. The Use of Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) Bark Extract to Reduces the
Detrimental Effects of Heat Stress in Broilers Chicken. Under the direction of
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
and CHAIRUL.
Increasing ambient temperature could cause heat stress on broiler and
result in decreasing productivity. Extract jaloh potentially reducing the
detrimental effect of heat stress since it contain compound which decreases body
temperature. The research was done to use jaloh bark extract to reduce detrimental
effect of heat stress on broiler chicken. The purpose of the study was to determine
fraction types of jaloh bark extract which could reduce heat stress impact,
effective dose, to analyze extract jaloh chemical compounds, and its mechanism
activity pathways.
The study consisted of three steps. The first step was to determine fraction
types of jaloh bark extract which could reduce detrimental effect of heat stress in
cage temperature 33 ± 1oC. Ethanol, ethyl acetate, and n-hexane fractions were
used at each dose 10 mg/kg BW. The second step was to determine the effective
dose of the n-hexane fraction which used doses 5, 10, and 20 mg/kg BW.
Parameters used to evaluate the reducing detrimental effect stress of extract jaloh
were body temperature, ratio of heterophil and lymphocyte, cortisol level in feces,
gain of body weight, feed conversion ratio, and change of behaviors. The third
step was to study the response of the effective dose of n-hexane extract jaloh on
calcium and glucose concentration in serum and the expression of inducible nitric
oxide synthase (iNOS) at lung tissue.
The result of the first step indicated that fraction of n-hexane solution
could improve performance and lessen stress which based on indicator stress
measured. At second step was found that effective dose of n-hexane jaloh bark
extract was 10 mg/kg BW. At third step, the n-hexane jaloh bark extract at dose
10 mg/kg BW was not change significantly the calcium and glucose concentration
in serum, and decreasing body temperature. However, it could lessen stress, and
increase the number of lung cells were positive iNOS. The highest chemical
compound in n-hexane jaloh bark extract were two major fatty acids i.e., palmitic
acid (35.91%) and linoleic acid (14.76%).
This research concluded that n-hexane jaloh bark extract at the dose of 10
mg/kg BW could be used in reducing detrimental effect of heat stress on broiler.
Mechanism of n-hexane jaloh bark extract in reducing detrimental effect of heat
stress assumed, related to the role of fatty acids (linoleic acid) which responsible
to activate iNOS at lung tissue.
v
©Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam
bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
PENGGUNAAN EKSTRAK KULIT
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Progam Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala
karunia dan hidayah-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Ruang
lingkup penelitian ini adalah mempelajari penggunaan ekstrak kulit batang
tanaman jaloh untuk mengurangi dampak stres karena cekaman panas pada ayam
broiler.
Dengan selesainya karya ilmiah ini penulis menyampaikan ucapan terima
kasih yang sedalam-dalamnya kepada Bapak Wasmen Manalu, Ibu Dewi Apri
Astuti, Ibu Ekowati Handharyani, dan Bapak Haji Chairul selaku pembimbing
yang dengan sangat sabarnya telah banyak memberikan masukan, nasehat, dan
dorongan semangat serta dengan tulus telah mengorbankan waktu selama
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi. Di samping itu, penghargaan
penulis sampaikan kepada seluruh staf dan pegawai di Laboratorium Fitokimia
Biologi LIPI Kebun Raya Bogor dan Laboratorium Toksikologi Balai Besar
Penelitian Veteriner (BBalitvet) Bogor yang telah memberikan banyak saran dan
mengizinkan pemakaian fasilitas selama pelaksanaan penelitian.
Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapakbapak dan Ibu-ibu dosen serta para laboran di Laboratorium Patologi dan
Fisiologi Fakultas Kedokteran Hewan (FKH) Institut Pertanian Bogor (IPB) yang
telah banyak membantu selama pelaksanaan penelitian.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Rektor Universitas
Syiah Kuala (Unsyiah), Dekan FKH Unsyiah, Dekan FKH IPB, serta Ketua
Program Studi Sains Veteriner (SVT), Pemerintah Daerah Nanggroe Aceh
Darussalam (NAD), Yayasan Pendidikan Putera Mama, Deutscher Akademischer
Austausch Dienst (DAAD) Jerman, serta semua pihak atas segala bantuan yang
diberikan.
Ucapan terima kasih yang tak terhingga disampaikan kepada Ibunda
Sudiyem, istri, anak, dan seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Ucapan yang sama penulis sampaikan juga kepada teman-teman dan pihak-pihak
yang telah banyak memberikan dorongan, baik materi maupun moral sehingga
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan.
Bogor, Maret 2007
Sugito
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Tanjung Semantok, Kabupaten Aceh Tamiang
pada tanggal 15 Februari 1961 dari ayah Muhammad Syarief (almarhum) dan ibu
Sudiyem. Penulis merupakan anak keempat dari sembilan bersaudara. Pendidikan
sarjana ditempuh pada program studi Kedokteran Hewan, Fakultas Kedokteran
Hewan (FKH) Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, lulus tahun 1986 dan pada
tahun 1988 pada fakultas yang sama lulus pendidikan dokter hewan. Pada tahun
1991, penulis diterima di Program Studi Sains Veteriner pada Program
Pascasarjana IPB dan menamatkannya pada tahun 1994. Kesempatan melanjutkan
studi ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama
diperoleh pada tahun 2002. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari
Departemen Pendidikan Nasional (BPPS-Diknas) Republik Indonesia. Sejak
tahun 1989 penulis bekerja sebagai dosen pada FKH Unsyiah Darussalam Banda
Aceh.
Selama mengikuti program pendidikan doktor, penulis telah menyajikan
karya ilmiah yang berjudul Perubahan Histopatologi Hati dan Ginjal pada Ayam
Broiler yang Dipapar Cekaman Panas dan Diberi Ekstrak Kulit Batang Jaloh
(Salix tetrasperma Roxb) pada Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan
Veteriner 2006 di Ciawi, Bogor pada bulan September 2006. Sebuah artikel
berjudul Evaluasi Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) terhadap
Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas,
telah diterbitkan tahun 2006 di Majalah Obat Tradisional 11:29-36. Artikel
tersebut merupakan bagian dari penelitian disertasi penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xvi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................... 1
Tujuan Penelitian ........................................................................... 5
Manfaat Penelitian .............................. .......................................... 5
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jaloh ..............................................................................
Karakteristik Botani Tanaman Jaloh ................................
Penggunaan Tanaman Jaloh sebagai Bahan
Obat Tradisional .................................................................
Komposisi Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh ..................
Efek Farmakologis Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh .......
Lipida pada Tanaman .........................................................
Cekaman (Stres) pada Ayam …....................................................
Cekaman Panas pada Ayam ….........................................
Pengaruh Cekaman Panas pada Jalur HipotalamuHipofisa-Adrenal Ayam ………......................................
Dampak Cekaman Panas pada Ayam ............................
Indikator Adanya Cekaman Panas pada Ayam ................
Aplikasi Pananganan Cekaman Panas
pada Ayam Broiler ………………………………...........
6
6
7
7
8
10
11
12
15
17
19
21
Enzim Nitrat Oksida Sintase dan Nitrat Oksida .......................... 23
Peran Nitrat Oksida pada Proses Evaporasi .................. 24
Enzim iNOS ….................................................................. 26
Evaluasi Pengaruh Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb)
pada Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi
Cekaman Panas
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ..............................................................................
27
28
29
32
40
40
Analisis Kandungan Senyawa Kimia pada Ekstrak n-Heksan Tanaman
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dengan Menggunakan GC-MS
Abstrak ….....................................................................................
Pendahuluan ..................................................................................
Bahan dan Metode ........................................................................
Hasil dan Pembahasan ..................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ...............................................................................
43
43
44
46
49
50
xi
Perubahan Kadar Hormon Kortisol, Triiodotironin-bebas dan
Hematologi pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas dan
Ekstrak Heksan Jaloh
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan .....................................................................................
Daftar Pustaka .............................................................................
53
54
55
58
64
64
Performans dan Morfometrik Jaringan Usus pada Ayam Broiler yang
Diberi Cekaman Panas dan Ekstrak n-Heksan Jaloh
Abstrak .........................................................................................
Pendahuluan .................................................................................
Bahan dan Metode .......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ..............................................................................
68
68
70
72
77
78
Efek Pemberian Ekstrak n-Heksan Tanaman Jaloh terhadap Kadar
Kalsium dan Glukosa Serum serta Ekspresi Nitrat Oksida Sintase
Indusibel Paru Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas
Abstrak .........................................................................................
Pendahuluan ..................................................................................
Bahan dan Metode ........................................................................
Hasil dan Pembahasan ..................................................................
Simpulan .......................................................................................
Daftar Pustaka …...........................................................................
80
81
82
85
92
92
PEMBAHASAN UMUM ........................................................................ 95
SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 104
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................105
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kisaran suhu lingkungan yang direkomendasikan untuk produksi
optimum pertumbuhan pada berbagai tingkat umur ayam broiler
(sumber: Kuczynski 2002)...............................................................
12
2. Keadaan rata-rata (±SD) suhu di luar dan dalam kandang
percobaan selama pelaksanaan penelitian........................................
33
3. Rata-rata (±SD) bobot badan, pertambahan bobot badan (PBB),
konsumsi pakan (KP), dan rasio konversi pakan (RKP) pada
ayam broiler yang diberi perlakuan fraksi ekstrak jaloh selama 14
hari...................................................................................................
36
4. Waktu retensi (RT = retention time), peak area, dan nama-nama
senyawa hasil analisis ekstrak kulit batang tanaman jaloh dengan
alat GC-MS......................................................................................
47
5. Rata-rata (±SD) kadar kortisol (ug/dl) dalam feses yang diambil
pada 3 periode waktu pengambilan, yaitu pengambilan I (feses
dikumpulkan antara 1 sampai 2 jam sebelum penelitian dimulai),
pengambilan II (feses dikumpulkan antara 3 sampai 4 jam setelah
ayam diberi perlakuan cekaman panas), pengambilan III (feses
dikumpulkan antara 2 sampai 3 jam setelah suhu dalam kandang
berpemanas diturunkan)...................................................................
59
6. Rata-rata (±SD) kadar kortisol dalam plasma (μg/dl) ayam broiler
yang diambil pagi pada hari ke-5 dan ke-10 dari pelaksanaan
penelitian..........................................................................................
60
7. Rata-rata (±SD) kadar triiodotironin-bebas (T3b) (pg/ml) dalam
feses pada 3 periode pengukuran dan kadar T3 dalam plasma
pada 2 periode pengukuran..............................................................
62
8. Rata-rata (±SD) jumlah eritrosit (x 106/μl), hemoglobin (Hb),
packed cell volume (PCV), jumlah leukosit (x 103/μl), dan rasio
heterofil dan limfosit (H:L) ayam broiler yang diberi perlakuan
cekaman panas dan EHJ...................................................................
63
9. Rata-rata (±SD) suhu tubuh (°C) ayam yang diukur setiap hari
selama 5 hari pada 3 kali waktu pengukuran, yaitu 2 jam sebelum
diberi perlakuan (I), 2, dan 4 jam setelah diberi cekaman panas (II
dan III) pada masing-masing perlakuan...........................................
73
10. Rata-rata (±SD) pertambahan bobot badan (PBB) dan rasio
konversi pakan (RKP) pada ayam broiler dihitung setelah 5 (hari
ke-5) dan 10 (hari ke-10) pemberian perlakuan...............................
74
xiii
11. Rata-rata (±SD) tinggi (μm) dan luas permukaan (μm2) vili
duodenum, yeyunum, dan ileum pada ayam broiler yang diukur
setelah 10 hari pemberian perlakuan................................................
75
12. Hasil pengamatan tingkah laku ayam broiler yang diberi cekaman
panas tanpa EHJ (CP) dan diberi cekaman panas dan EHJ 10
mg/kg BB (CP+EHJ).......................................................................
87
13. Rata-rata (±SD) kadar glukosa (mg%) dan kalsium (ppm) dalam
serum ayam yang diberi cekaman panas tanpa diberi EHJ (CP)
dan diberi cekaman panas dan EHJ 10 mg/kg BB (CP+EHJ).........
90
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Pohon, bunga, dan daun tanaman jaloh (Salix tetrasperma Roxb)..
6
2. Diagram zona suhu nyaman (thermoneutral zone) pada
lingkungan pemeliharaan untuk optimasi produktivitas ayam........
14
3. Jalur aktivasi hipotalamus-hipofisa-adrenal korteks pada keadaan
menderita cekaman panas dan dampak utama yang
ditimbulkannya serta jalur sekresi, metabolisme dan eskresi
hormon kortisol................................................................................
16
4. Skema metabolisme kortisol dengan prazat kolesterol pada
jaringan adrenal korteks...................................................................
21
5. Ilustrasi aktivasi pembentukan iNOS yang melibatkan beberapa
produk proinflamasi [IL-1 (interleukin 1), TNF (tumor necrosis
factor), IFN (interferon)], nukleus faktor-kaffa B (NF-κB),
hambatan (inhibiton)-kaffa B (I-κB), dan arginin serta peran
senyawa NO di dalam sel untuk proses aktivasi vasodilatasi selsel otot polos dengan melibatkan GS (guanosin siklase), GTP
(guanosin trifosfat), cGMP (siklik guanosin monofosfat), PK-G
(protein kinase G), Na+K+ATP-Ase (sodium kalium ATP-ase),
(Na+)i (ion Na intraselular), (Ca2+)i (ion Ca intraselular)................
25
6. Skema fraksinasi ekstrak kulit batang jaloh dengan cara maserasi
menggunakan larutan n-heksan (Fr. Heksan), etil asetat (Fr.
EtOAc), dan etanol (Fr. EtOH)........................................................
29
7. Rata-rata suhu tubuh ayam sebelum dan sesudah diberi cekaman
panas pada masing-masing perlakuan A) KL= Kontrol luar ayam
tanpa diberi cekaman panas dan ekstrak jaloh; B) KD=Kontrol
dalam ayam diberi cekaman panas tanpa diberi fraksi jaloh; C) Fr.
Hek = Diberi cekaman panas dan diberi fraksi heksan 10 mg/kg
BB; D) Fr. EtOAc= Diberi cekaman panas dan diberi fraksi etil
asetat 10 mg/kg BB; E) Fr. EtOH = Diberi cekaman panas dan
diberi fraksi etil alkohol 10 mg/kg BB............................................
35
8. Rata-rata (±SD) kadar hematokrit (A) dan rasio H:L (B) ayam
broiler yang tidak diberi cekaman panas (KL) dan perlakuan yang
diberi cekaman panas disertai pemberian ekstrak jaloh...................
39
9. Ilustrasi bagian vili usus yang diukur, yaitu tinggi vili (a), lebar
basal vili (b), dan lebar apikal vili (c)..............................................
72
xv
10. Suhu kandang selama penelitian dilakukan (Gambar A) dan ratarata suhu tubuh (Gambar B) ayam perlakuan CP (diberi cekaman
panas tanpa EHJ) dan CP+EHJ (diberi cekaman panas dan EHJ
dosis 10 mg/kgBB) sejak 2 jam sebelum penelitian dimulai dan 2
jam setelah cekaman panas dihentikan............................................
86
11. Jumlah sel yang secara imunoreaktif positif terhadap iNOS (tanda
panah) pada ayam kontrol (A), CP (diberi cekaman panas tanpa
diberi EHJ, B), dan CP+EHJ (diberi cekaman panas dan EHJ 10
mg/kg BB, C) pada metode pewarnaan dengan DAB.....................
91
12. Beberapa hipotesis mekanisme kerja senyawa EHJ dalam
mengurangi dampak cekaman panas yang diduga terjadi melalui 4
jalur, yaitu 1 senyawa EHJ dirombak menjadi eikosanoid, 2
senyawa EHJ digunakan sebagai zat nutrien, 3 senyawa EHJ
membantu pertumbuhan mikoflora dalam saluran pencernaan,
dan 4 senyawa EHJ berperan sebagai antioksidan...........................
97
13. Ilustrasi kemungkinan jalur
mekanisme kerja EHJ dalam
mengaktivasi pembentukan iNOS pada jaringan paru yang
melibatkan nukleus faktor-kaffa B (NF-κB) dan inhibiton-kaffa B
(I-κB)...............................................................................................
99
14. Jalur metabolisme asam linoleat untuk pembentukan asam
8,11,14-eikosatrinoat dan asam arakidonat melalui lintasan
siklooksigenase dan lipoksigenase................................................... 101
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Hasil anova pengukuran suhu tubuh ayam yang diukur setiap hari
selama 5 hari pada 3 kali waktu pengukuran. Pengukuran I
dilakukan 2 jam sebelum diberi perlakuan, pengukuran II dan III
dilakukan 2 dan 4 jam setelah diberi cekaman panas pada masingmasing perlakuan............................................................................. 118
2. Hasil anova selisih suhu tubuh ayam yang diukur pada
pengukuran II dengan pengukuran I dan pengukuran III dengan
pengukuran I. Pengukuran I dilakukan 2 jam sebelum diberi
perlakuan, pengukuran II dan III dilakukan 2 dan 4 jam setelah
diberi cekaman panas pada masing-masing perlakuan.................... 119
3. Hasil anova jumlah gerakan pernapasan terhadap perlakuan..........
120
4a. Hasil anova kadar glukosa dan kalsium dalam serum.....................
121
4b. Hasil anova sel jumlah sel positif iNOS pada jaringan paru
121
5. Surat hasil identifikasi/determinasi tumbuhan jaloh asal Desa
Montasek Kabupaten Aceh Besar.................................................... 122
6. Kromatogram hasil analisis GC-MS pada ekstrak n-heksan kulit
batang jaloh (Gambar A) dan hasil konfirmasi kromatografi lapis
tipis ekstrak jaloh (Gambar B) kasar (EX), fraksi etil asetat (EA),
fraksi etanol (EtOH), dan fraksi n-heksan (HEX) terhadap
keberadaan senyawa asam salisilat (AS)......................................... 123
PENDAHULUAN
Ayam dapat berproduksi secara optimum atau hidup dengan nyaman bila
faktor-faktor internal dan ekternal berada dalam batasan-batasan normal yang
sesuai dengan kebutuhan hidupnya. Keadaan suhu lingkungan merupakan salah
satu faktor ekternal, yang dapat mempengaruhi kenyamanan dan produktivitas
ayam. Suhu panas pada suatu lingkungan industri ayam telah menjadi salah satu
perhatian utama karena dapat menyebabkan kerugian ekonomi akibat peningkatan
angka kematian ataupun penurunan produktvitas (St-Pierre et al. 2003). Di
Indonesia laporan kerugian ekonomi karena pengaruh cekaman panas pada ternak
unggas sampai sejauh ini belum ditemukan. Gambaran nyata di lapangan tentang
kerugian akibat cekaman panas ini diduga relatif besar, mengingat suhu
lingkungan dan kelembaban udara yang relatif tinggi. Pada siang hari rata-rata
suhu harian berkisar antara 27,7 dan 34,6oC dengan kelembaban udara berkisar
antara 55,8 dan 86,8% (BPS 2003). Sebagai pembanding dapat dilihat laporan
Kuczynski (2002) yang menyatakan bahwa pemeliharaan ayam broiler sampai
umur 35 hari pada suhu di atas 31oC menyebabkan penurunan bobot badan
mencapai 25%, jika dibadingkan dengan pemeliharaan pada suhu 21,1-22,2oC.
Kerugian tersebut belum termasuk peningkatan angka kematian dan nilai rasio
konversi pakan.
Ayam merupakan hewan berdarah panas (endotermik/homeotermik) yang
suhu tubuhnya diatur dalam suatu kisaran yang sesuai. Pada keadaan normal, suhu
tubuh ayam dewasa berkisar antara 41 dan 42oC dengan variasi antara 1,5oC. Bila
suhu lingkungan meningkat, suhu tubuh ayam juga akan meningkat (Cooper &
Washburn 1998; Aengwanich & Simaraks 2004). Umumnya diperlukan suhu
lingkungan yang relatif lebih tinggi untuk anak ayam berumur 1-2 minggu,
sedangkan broiler berumur 4-6 minggu (saat bulu kasar telah tumbuh)
memerlukan suhu lingkungan yang lebih rendah guna menjaga keseimbangan
antara pembentukan dan pelepasan panas tubuh agar pertumbuhannya optimum
(Kuczyński 2002). Pada ayam broiler berumur di atas 20 hari, keadaan suhu
lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan berkisar antara 20 dan 25oC
dengan kelembaban relatifnya berkisar antara 50 dan 70% (Borges et al. 2004).
Pendahuluan 2
Ayam broiler berumur di atas 3 minggu akan mengalami cekaman panas serius
bila suhu lingkungan lebih tinggi dari 32oC (Cooper & Washburn, 1998).
Cekaman panas dihasilkan dari adanya ketidakseimbangan (keseimbangan
negatif) antara jumlah panas yang dilepaskan dari tubuh ke lingkungan di
sekitarnya dengan jumlah panas yang dihasilkan tubuh (Lin et al. 2005). Selama
ayam
mengalami
cekaman,
terjadi
perubahan-perubahan
fisiologis
dan
metabolisme tubuh dalam upaya mempertahankan diri dengan pengembangan
sistem homeostasis yang ada, agar suhu tubuh berada pada kisaran normal.
Upaya-upaya tersebut berupa percepatan pengeluaran panas dengan perubahan
tingkah laku dan perubahan metabolisme tubuh (Roberts et al. 2002).
Cekaman panas (heat stress) menyebabkan penurunan pertumbuhan dan
tidak efisiennya penggunaan pakan pada ayam broiler (Donkoh 1989; Mashaly et
al. 2004). Penurunan pertumbuhan ini terkait dengan penurunan konsumsi pakan
selama ayam mengalami cekaman panas (McFarlane et al. 1989), sedangkan tidak
efisiennya penggunaan pakan diduga salah satu penyebabnya terkait dengan
terganggunya pertumbuhan saluran pencernaan. Pada ayam broiler yang
mengalami cekaman panas, villi pada duodenum dan yeyunum akan memendek
(Mitchell & Carlisle 1992). Komposisi zat dalam makanan dan zat aktif dalam
ekstrak tanaman tertentu dalam pakan dapat juga mempengaruhi pertumbuhan vili
usus (Jamroz et al. 2006).
Cekaman panas menyebabkan penurunan pertambahan bobot badan dan
gangguan pembentukan sel-sel darah putih (Cooper & Washburn 1998),
peningkatan sel-sel heterofil dan penurunan sel-sel limfosit sehingga rasio antara
heterofil dan limfosit meningkat (Aengwanich & Chinrasri, 2002; Bedanova et al.
2003), dan penurunan kadar hematokrit (Packed cell volume = PCV) (Altan et al.
2000). Peningkatan rasio heterofil:limfosit selalu digunakan sebagai indikator
yang akurat akibat cekaman panas yang kronis pada ayam (Bedanova et al. 2003).
Pada ayam yang mengalami cekaman panas, jalur utama untuk menjaga
keseimbangan suhu adalah pelepasan panas melalui penguapan air (evaporasi)
pada kulit dan saluran pernapasan dengan cara panting (Hoffman & Walsberg
1999; Ophir et al. 2002). Evaporasi terjadi dengan cara pelebaran pembuluh
perifer (vasodilatasi) sehingga darah lebih banyak membawa panas dari dalam
(core) ke permukaan tubuh (Campbell et al. 2004). Salah satu senyawa yang
Pendahuluan 3
berperan dalam perangsangan vasodilatasi pembuluh darah adalah nitrat oksida
(NO). Nitrat oksida terbentuk dari asam amino arginin dan enzim nitrat oksida
sintase (NOS) yang berperan sebagai biokatalisatornya (Taylor & Bishop 1993;
Mori & Gotoh 2004). Dari 3 bentuk (isoform) NOS, iNOS diketahui banyak
berperan pada keadaan hewan menderita cekaman. Secara normal iNOS sangat
rendah kadarnya pada sel (Tedeschi et al. 2004). Aktivasi iNOS diinduksi oleh
beberapa jenis sitokin seperti interleukin 1 (IL-1) (Virag et al. 1998; Pitt & Croix
2002; Teng et al. 2002; Chen et al. 2004).
Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi pengaruh suhu panas
pada pemeliharaan ayam broiler, baik aspek eksternal seperti pengembangan
disain kandang dan pemasangan instalasi penyejuk maupun internal tubuh ayam
seperti pengaturan pemberian pakan berupa suplementasi mikronutrient (vitamins
dan mineral) (Abu-Dieyeh 2006; Lin et al. 2006). Penelitian-penelitian tentang
penanganan aspek internal tubuh ayam telah banyak menjadi perhatian peneliti.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa suplementasi mikronutrient dilaporkan dapat
mengurangi dampak cekaman panas pada ayam, tetapi efek pemberiannya hanya
bersifat simptomatis, tidak berefek langsung pada kenyamanan ayam. Pemberian
tersebut lebih mengarah kepenggantian senyawa-senyawa yang hilang dan efek
antioksidan pada saat terjadi cekaman
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian bahan tanaman
obat dapat dimanfaatkan sebagai antistres pada ayam broiler. Aspek yang banyak
menjadi kajian adalah efek pemberian ekstrak tanaman pada performans produksi
daging maupun produksi telur (Roy et al 1996; Dhal et al. 1997; Narayanswamy
et al. 2004; Setiaji & Sudarman 2006; Kusnadi et al. 2006). Aspek kajian yang
lebih mendalam terkait mekanisme kerja masih belum banyak dilaporkan. Potensi
pemanfaatan bahan asal tanaman obat sangat besar, mengingat Indonesia memiliki
kekayaan biodeversitas yang luas.
Di Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) telah lama diketahui ada sejenis
tanaman yang biasa digunakan sebagai obat tradisionil dalam bahasa Aceh disebut
jaloh (bak sijalŏh). Dari hasil identifikasi, tanaman tersebut sejenis dengan Salix
sp, dari famili Salicaceae, yaitu Salix tetrasperma Roxb. Pada beberapa daerah di
NAD, tumbuhan jaloh ini biasanya digunakan oleh masyarakat sebagai obat
penurun panas (Khalid 1996). Penggunaan tanaman Salix spp sebagai bahan obat
Pendahuluan 4
telah lama diketahui, terutama di negara-negara Eropa dan Asia sebagai obat pada
manusia (Fiebich & Chrubasik 2004). Sayangnya, sejak ditemukannya aspirin dan
dapat dibuat secara sintetik, penelitian khasiat ekstraksi Salix spp jarang
dilakukan. Pembahasan tentang aktivitas ekstraksi Salix spp selalu mengacu ke
hasil penelitian asam salisilat (aspirin) (Vane 2000; Long et al. 2001).
Tanaman Salix spp telah terbukti sebagai bahan obat antipiretik
(Chrubasik et al. 2000; Fabricant & Farnsworth 2001), antiinflamasi (Fiebich &
Chrubasik 2004; Khayyal et al. 2005), dan antioksidan (Kahkonen et al. 1999).
Analisis dan penentuan kandungan senyawa pada tanaman salix yang telah
dilaporkan umumnya diekstraksi dengan etanol atau larutan yang bersifat polar
lainnya (Kammerer et al. 2005). Hasil analisis pada beberapa spesies Salix
(seperti Salix alba; S. daphnoides, S. purpurea, S. matsudana) umumnya
mengandung senyawa glikosida, seperti salisin. Selain itu, diidentifikasi juga
beberapa senyawa terpen, flavonoid, dan beberapa jenis steroid (Chrubasik et al.
2001; Du et al 2004; Zheng et al. 2005; Kammerer et al. 2005). Kajian terakhir
menunjukkan bahwa senyawa bioaktif pada ekstrak beberapa jenis tanaman salix
dapat bekerja menghambat aktivitas enzim siklooksigenase (Marz & Kemper
2002; Zheng et al. 2005) dan pelepasan tumor nekrosis faktor-alpha (TNF-α),
interleukin-1 beta (IL-1 ), serta IL-6 (Fiebich & Chrubasik 2004).
Diduga bahwa peran ekstrak tanaman jaloh dalam mengurangi dampak
cekaman panas pada ayam broiler berkaitan dengan peran enzim nitrat oksida
sintase tipe indusibel (iNOS = inducible nitrate oxide synthase) untuk proses
vasodilatasi sehingga terjadi peningkatan pelepasan panas tubuh melalui
evaporasi. Penelitian ke arah ini pada ayam broiler yang mengalami cekaman
panas belum ditemukan. Oleh karena itu, dirumuskan suatu kerangka pemikiran
untuk mengkaji penggunaan ekstrak kulit batang jaloh untuk mengurangi dampak
cekaman panas pada ayam broiler.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mempelajari penggunaan ekstrak
kulit batang jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dalam upaya mengurangi dampak
cekaman panas pada ayam broiler sehingga dapat memperbaiki performans dan
kesehatan ayam broiler. Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian ini
Pendahuluan 5
adalah menentukan jenis fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang dapat mengurangi
dampak cekaman panas, dosis efektif, kandungan senyawa kimia ekstrak jaloh,
dan mempelajari kemungkinan jalur mekanisme kerjanya.
Untuk mencapai tujuan tersebut, dilakukan 3 tahap pelaksanaan penelitian.
Ketiga tahap pelaksanaan penelitian tersebut adalah tahap pertama penentuan
jenis fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang dapat digunakan untuk mengurangi
dampak cekaman panas. Tahap kedua adalah penentuan dosis efektif ekstrak nheksan kulit batang jaloh (EHJ). Tahap ketiga adalah penentuan jalur mekanisme
kerja EHJ dengan melihat ekspresi iNOS pada jaringan paru. Selain itu dilakukan
juga analisis kandungan senyawa di dalam EHJ dengan menggunakan GC-MS.
Dari ke-3 tahapan pelaksanaan penelitian dan analisis kandungan senyawa EHJ
tersebut, laporan hasil penelitian disertasi ini dibuat dalam 5 subjudul artikel.
Hipotesis Penelitian
1. Ekstrak kulit batang jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dapat mengurangi
dampak cekaman panas pada ayam broiler.
2. Ekstrak n-heksan kulit batang jaloh efektif bekerja mengurangi dampak
cekaman panas pada dosis 10 mg/kg bobot badan.
3. Kandungan utama senyawa dalam EHJ adalah asam-asam lemak.
4. Mekanisme kerja ekstrak n-heksan kulit batang jaloh mengurangi dampak
cekaman panas terjadi melalui aktivasi enzim iNOS pada jaringan paru.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan menemukan jenis tanaman obat yang dapat
digunakan untuk mengurangi kerugian akibat cekaman panas pada ayam broiler,
terutama di musim kemarau. Selain itu, penelitian ini juga berupaya menggali dan
memanfaatkan sumber hayati tanaman obat yang terdapat di tanah air guna
memperbaiki produktivitas ayam broiler dalam upaya meningkatkan produktivitas
sesuai potensi genetik yang dimilikinya .
PENGGUNAAN EKSTRAK KULIT
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Penggunaan Ekstrak Kulit Batang
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada
Ayam Broiler adalah karya saya beserta 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 disertasi ini.
Bogor, Maret 2007
Sugito
NIM B161020031
ABSTRAK
SUGITO. Penggunaan Ekstrak Kulit Batang Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk
Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada Ayam Broiler. Dibimbing oleh
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
dan CHAIRUL.
Peningkatan suhu lingkungan menyebabkan cekaman panas dan
penurunan produktivitas ayam broiler. Ekstrak tanaman jaloh berpotensi
digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas karena mengandung
senyawa yang bersifat sebagai penurun panas. Telah dilakukan penelitian
penggunaan ekstrak kulit batang jaloh pada ayam broiler yang diberi cekaman
panas. Penelitian ini bertujuan menentukan fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang
dapat mengurangi dampak cekaman panas, mengetahui dosis efektif, kandungan
senyawa ekstrak jaloh, dan mempelajari kemungkinan jalur mekanisme kerjanya.
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Tahap I adalah penentuan jenis
ekstrak jaloh yang dapat mengurangi dampak cekaman panas pada suhu kandang
33 ± 1oC. Jenis fraksi ekstrak jaloh yang digunakan adalah etanol, etil asetat, dan
n-heksan dengan dosis masing-masing 10 mg/kg BB. Tahap II adalah penentuan
dosis efektif ekstrak jaloh dengan menggunakan dosis 5, 10, dan 20 mg/kg BB.
Parameter yang digunakan untuk mengevaluasi efek proteksi ekstrak jaloh dalam
mengurangi cekaman panas adalah perubahan suhu tubuh, nilai rasio
heterofil:limfosit, kadar kortisol dalam feses, pertambahan bobot badan, nilai rasio
konversi pakan, dan perubahan tingkah laku. Tahap III adalah mengetahui respons
dosis efektif ekstrak jaloh terhadap kadar kalsium dalam serum, tingkah laku, dan
ekspresi enzim inducible nitric oxide synthase (iNOS) dalam jaringan paru.
Hasil penelitian pada tahap I menunjukkan bahwa jenis fraksi ekstrak nheksan jaloh dapat memperbaiki kinerja pertumbuhan dan mengurangi stres
berdasarkan indikator yang diukur. Pada tahap II, diketahui bahwa dosis efektif
ekstrak n-heksan jaloh adalah 10 mg/kg BB. Pada tahap III, hasil penelitian
menunjukkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh dosis 10 mg/kg BB tidak
mempengaruhi kadar kalsium dan glukosa dalam serum serta penurunan suhu
tubuh, tetapi dapat mengurangi stres dan meningkatkan jumlah sel yang positif
iNOS pada paru. Kandungan senyawa kimia yang terbanyak dalam ekstrak nheksan kulit batang jaloh adalah asam lemak palmitat sebesar 35,91% dan asam
linoleat sebesar 14,76%.
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh
dosis 10 mg/kg BB dapat digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas
pada ayam broiler. Mekanisme kerja ekstrak n-heksan jaloh dalam mengurangi
dampak cekaman panas diduga terkait dengan peran asam-asam lemak (terutama
asam linoleat) yang terkandung dalam ekstrak n-heksan jaloh sebagai senyawa
yang bertanggung jawab dalam aktivasi iNOS pada jaringan paru.
ABSTRACT
SUGITO. The Use of Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) Bark Extract to Reduces the
Detrimental Effects of Heat Stress in Broilers Chicken. Under the direction of
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
and CHAIRUL.
Increasing ambient temperature could cause heat stress on broiler and
result in decreasing productivity. Extract jaloh potentially reducing the
detrimental effect of heat stress since it contain compound which decreases body
temperature. The research was done to use jaloh bark extract to reduce detrimental
effect of heat stress on broiler chicken. The purpose of the study was to determine
fraction types of jaloh bark extract which could reduce heat stress impact,
effective dose, to analyze extract jaloh chemical compounds, and its mechanism
activity pathways.
The study consisted of three steps. The first step was to determine fraction
types of jaloh bark extract which could reduce detrimental effect of heat stress in
cage temperature 33 ± 1oC. Ethanol, ethyl acetate, and n-hexane fractions were
used at each dose 10 mg/kg BW. The second step was to determine the effective
dose of the n-hexane fraction which used doses 5, 10, and 20 mg/kg BW.
Parameters used to evaluate the reducing detrimental effect stress of extract jaloh
were body temperature, ratio of heterophil and lymphocyte, cortisol level in feces,
gain of body weight, feed conversion ratio, and change of behaviors. The third
step was to study the response of the effective dose of n-hexane extract jaloh on
calcium and glucose concentration in serum and the expression of inducible nitric
oxide synthase (iNOS) at lung tissue.
The result of the first step indicated that fraction of n-hexane solution
could improve performance and lessen stress which based on indicator stress
measured. At second step was found that effective dose of n-hexane jaloh bark
extract was 10 mg/kg BW. At third step, the n-hexane jaloh bark extract at dose
10 mg/kg BW was not change significantly the calcium and glucose concentration
in serum, and decreasing body temperature. However, it could lessen stress, and
increase the number of lung cells were positive iNOS. The highest chemical
compound in n-hexane jaloh bark extract were two major fatty acids i.e., palmitic
acid (35.91%) and linoleic acid (14.76%).
This research concluded that n-hexane jaloh bark extract at the dose of 10
mg/kg BW could be used in reducing detrimental effect of heat stress on broiler.
Mechanism of n-hexane jaloh bark extract in reducing detrimental effect of heat
stress assumed, related to the role of fatty acids (linoleic acid) which responsible
to activate iNOS at lung tissue.
v
©Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam
bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
PENGGUNAAN EKSTRAK KULIT
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Progam Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala
karunia dan hidayah-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Ruang
lingkup penelitian ini adalah mempelajari penggunaan ekstrak kulit batang
tanaman jaloh untuk mengurangi dampak stres karena cekaman panas pada ayam
broiler.
Dengan selesainya karya ilmiah ini penulis menyampaikan ucapan terima
kasih yang sedalam-dalamnya kepada Bapak Wasmen Manalu, Ibu Dewi Apri
Astuti, Ibu Ekowati Handharyani, dan Bapak Haji Chairul selaku pembimbing
yang dengan sangat sabarnya telah banyak memberikan masukan, nasehat, dan
dorongan semangat serta dengan tulus telah mengorbankan waktu selama
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi. Di samping itu, penghargaan
penulis sampaikan kepada seluruh staf dan pegawai di Laboratorium Fitokimia
Biologi LIPI Kebun Raya Bogor dan Laboratorium Toksikologi Balai Besar
Penelitian Veteriner (BBalitvet) Bogor yang telah memberikan banyak saran dan
mengizinkan pemakaian fasilitas selama pelaksanaan penelitian.
Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapakbapak dan Ibu-ibu dosen serta para laboran di Laboratorium Patologi dan
Fisiologi Fakultas Kedokteran Hewan (FKH) Institut Pertanian Bogor (IPB) yang
telah banyak membantu selama pelaksanaan penelitian.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Rektor Universitas
Syiah Kuala (Unsyiah), Dekan FKH Unsyiah, Dekan FKH IPB, serta Ketua
Program Studi Sains Veteriner (SVT), Pemerintah Daerah Nanggroe Aceh
Darussalam (NAD), Yayasan Pendidikan Putera Mama, Deutscher Akademischer
Austausch Dienst (DAAD) Jerman, serta semua pihak atas segala bantuan yang
diberikan.
Ucapan terima kasih yang tak terhingga disampaikan kepada Ibunda
Sudiyem, istri, anak, dan seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Ucapan yang sama penulis sampaikan juga kepada teman-teman dan pihak-pihak
yang telah banyak memberikan dorongan, baik materi maupun moral sehingga
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan.
Bogor, Maret 2007
Sugito
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Tanjung Semantok, Kabupaten Aceh Tamiang
pada tanggal 15 Februari 1961 dari ayah Muhammad Syarief (almarhum) dan ibu
Sudiyem. Penulis merupakan anak keempat dari sembilan bersaudara. Pendidikan
sarjana ditempuh pada program studi Kedokteran Hewan, Fakultas Kedokteran
Hewan (FKH) Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, lulus tahun 1986 dan pada
tahun 1988 pada fakultas yang sama lulus pendidikan dokter hewan. Pada tahun
1991, penulis diterima di Program Studi Sains Veteriner pada Program
Pascasarjana IPB dan menamatkannya pada tahun 1994. Kesempatan melanjutkan
studi ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama
diperoleh pada tahun 2002. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari
Departemen Pendidikan Nasional (BPPS-Diknas) Republik Indonesia. Sejak
tahun 1989 penulis bekerja sebagai dosen pada FKH Unsyiah Darussalam Banda
Aceh.
Selama mengikuti program pendidikan doktor, penulis telah menyajikan
karya ilmiah yang berjudul Perubahan Histopatologi Hati dan Ginjal pada Ayam
Broiler yang Dipapar Cekaman Panas dan Diberi Ekstrak Kulit Batang Jaloh
(Salix tetrasperma Roxb) pada Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan
Veteriner 2006 di Ciawi, Bogor pada bulan September 2006. Sebuah artikel
berjudul Evaluasi Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) terhadap
Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas,
telah diterbitkan tahun 2006 di Majalah Obat Tradisional 11:29-36. Artikel
tersebut merupakan bagian dari penelitian disertasi penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xvi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................... 1
Tujuan Penelitian ........................................................................... 5
Manfaat Penelitian .............................. .......................................... 5
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jaloh ..............................................................................
Karakteristik Botani Tanaman Jaloh ................................
Penggunaan Tanaman Jaloh sebagai Bahan
Obat Tradisional .................................................................
Komposisi Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh ..................
Efek Farmakologis Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh .......
Lipida pada Tanaman .........................................................
Cekaman (Stres) pada Ayam …....................................................
Cekaman Panas pada Ayam ….........................................
Pengaruh Cekaman Panas pada Jalur HipotalamuHipofisa-Adrenal Ayam ………......................................
Dampak Cekaman Panas pada Ayam ............................
Indikator Adanya Cekaman Panas pada Ayam ................
Aplikasi Pananganan Cekaman Panas
pada Ayam Broiler ………………………………...........
6
6
7
7
8
10
11
12
15
17
19
21
Enzim Nitrat Oksida Sintase dan Nitrat Oksida .......................... 23
Peran Nitrat Oksida pada Proses Evaporasi .................. 24
Enzim iNOS ….................................................................. 26
Evaluasi Pengaruh Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb)
pada Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi
Cekaman Panas
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ..............................................................................
27
28
29
32
40
40
Analisis Kandungan Senyawa Kimia pada Ekstrak n-Heksan Tanaman
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dengan Menggunakan GC-MS
Abstrak ….....................................................................................
Pendahuluan ..................................................................................
Bahan dan Metode ........................................................................
Hasil dan Pembahasan ..................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ...............................................................................
43
43
44
46
49
50
xi
Perubahan Kadar Hormon Kortisol, Triiodotironin-bebas dan
Hematologi pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas dan
Ekstrak Heksan Jaloh
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan .....................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Penggunaan Ekstrak Kulit Batang
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada
Ayam Broiler adalah karya saya beserta 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 disertasi ini.
Bogor, Maret 2007
Sugito
NIM B161020031
ABSTRAK
SUGITO. Penggunaan Ekstrak Kulit Batang Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk
Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada Ayam Broiler. Dibimbing oleh
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
dan CHAIRUL.
Peningkatan suhu lingkungan menyebabkan cekaman panas dan
penurunan produktivitas ayam broiler. Ekstrak tanaman jaloh berpotensi
digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas karena mengandung
senyawa yang bersifat sebagai penurun panas. Telah dilakukan penelitian
penggunaan ekstrak kulit batang jaloh pada ayam broiler yang diberi cekaman
panas. Penelitian ini bertujuan menentukan fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang
dapat mengurangi dampak cekaman panas, mengetahui dosis efektif, kandungan
senyawa ekstrak jaloh, dan mempelajari kemungkinan jalur mekanisme kerjanya.
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Tahap I adalah penentuan jenis
ekstrak jaloh yang dapat mengurangi dampak cekaman panas pada suhu kandang
33 ± 1oC. Jenis fraksi ekstrak jaloh yang digunakan adalah etanol, etil asetat, dan
n-heksan dengan dosis masing-masing 10 mg/kg BB. Tahap II adalah penentuan
dosis efektif ekstrak jaloh dengan menggunakan dosis 5, 10, dan 20 mg/kg BB.
Parameter yang digunakan untuk mengevaluasi efek proteksi ekstrak jaloh dalam
mengurangi cekaman panas adalah perubahan suhu tubuh, nilai rasio
heterofil:limfosit, kadar kortisol dalam feses, pertambahan bobot badan, nilai rasio
konversi pakan, dan perubahan tingkah laku. Tahap III adalah mengetahui respons
dosis efektif ekstrak jaloh terhadap kadar kalsium dalam serum, tingkah laku, dan
ekspresi enzim inducible nitric oxide synthase (iNOS) dalam jaringan paru.
Hasil penelitian pada tahap I menunjukkan bahwa jenis fraksi ekstrak nheksan jaloh dapat memperbaiki kinerja pertumbuhan dan mengurangi stres
berdasarkan indikator yang diukur. Pada tahap II, diketahui bahwa dosis efektif
ekstrak n-heksan jaloh adalah 10 mg/kg BB. Pada tahap III, hasil penelitian
menunjukkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh dosis 10 mg/kg BB tidak
mempengaruhi kadar kalsium dan glukosa dalam serum serta penurunan suhu
tubuh, tetapi dapat mengurangi stres dan meningkatkan jumlah sel yang positif
iNOS pada paru. Kandungan senyawa kimia yang terbanyak dalam ekstrak nheksan kulit batang jaloh adalah asam lemak palmitat sebesar 35,91% dan asam
linoleat sebesar 14,76%.
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh
dosis 10 mg/kg BB dapat digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas
pada ayam broiler. Mekanisme kerja ekstrak n-heksan jaloh dalam mengurangi
dampak cekaman panas diduga terkait dengan peran asam-asam lemak (terutama
asam linoleat) yang terkandung dalam ekstrak n-heksan jaloh sebagai senyawa
yang bertanggung jawab dalam aktivasi iNOS pada jaringan paru.
ABSTRACT
SUGITO. The Use of Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) Bark Extract to Reduces the
Detrimental Effects of Heat Stress in Broilers Chicken. Under the direction of
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
and CHAIRUL.
Increasing ambient temperature could cause heat stress on broiler and
result in decreasing productivity. Extract jaloh potentially reducing the
detrimental effect of heat stress since it contain compound which decreases body
temperature. The research was done to use jaloh bark extract to reduce detrimental
effect of heat stress on broiler chicken. The purpose of the study was to determine
fraction types of jaloh bark extract which could reduce heat stress impact,
effective dose, to analyze extract jaloh chemical compounds, and its mechanism
activity pathways.
The study consisted of three steps. The first step was to determine fraction
types of jaloh bark extract which could reduce detrimental effect of heat stress in
cage temperature 33 ± 1oC. Ethanol, ethyl acetate, and n-hexane fractions were
used at each dose 10 mg/kg BW. The second step was to determine the effective
dose of the n-hexane fraction which used doses 5, 10, and 20 mg/kg BW.
Parameters used to evaluate the reducing detrimental effect stress of extract jaloh
were body temperature, ratio of heterophil and lymphocyte, cortisol level in feces,
gain of body weight, feed conversion ratio, and change of behaviors. The third
step was to study the response of the effective dose of n-hexane extract jaloh on
calcium and glucose concentration in serum and the expression of inducible nitric
oxide synthase (iNOS) at lung tissue.
The result of the first step indicated that fraction of n-hexane solution
could improve performance and lessen stress which based on indicator stress
measured. At second step was found that effective dose of n-hexane jaloh bark
extract was 10 mg/kg BW. At third step, the n-hexane jaloh bark extract at dose
10 mg/kg BW was not change significantly the calcium and glucose concentration
in serum, and decreasing body temperature. However, it could lessen stress, and
increase the number of lung cells were positive iNOS. The highest chemical
compound in n-hexane jaloh bark extract were two major fatty acids i.e., palmitic
acid (35.91%) and linoleic acid (14.76%).
This research concluded that n-hexane jaloh bark extract at the dose of 10
mg/kg BW could be used in reducing detrimental effect of heat stress on broiler.
Mechanism of n-hexane jaloh bark extract in reducing detrimental effect of heat
stress assumed, related to the role of fatty acids (linoleic acid) which responsible
to activate iNOS at lung tissue.
v
©Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam
bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
PENGGUNAAN EKSTRAK KULIT
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Progam Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala
karunia dan hidayah-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Ruang
lingkup penelitian ini adalah mempelajari penggunaan ekstrak kulit batang
tanaman jaloh untuk mengurangi dampak stres karena cekaman panas pada ayam
broiler.
Dengan selesainya karya ilmiah ini penulis menyampaikan ucapan terima
kasih yang sedalam-dalamnya kepada Bapak Wasmen Manalu, Ibu Dewi Apri
Astuti, Ibu Ekowati Handharyani, dan Bapak Haji Chairul selaku pembimbing
yang dengan sangat sabarnya telah banyak memberikan masukan, nasehat, dan
dorongan semangat serta dengan tulus telah mengorbankan waktu selama
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi. Di samping itu, penghargaan
penulis sampaikan kepada seluruh staf dan pegawai di Laboratorium Fitokimia
Biologi LIPI Kebun Raya Bogor dan Laboratorium Toksikologi Balai Besar
Penelitian Veteriner (BBalitvet) Bogor yang telah memberikan banyak saran dan
mengizinkan pemakaian fasilitas selama pelaksanaan penelitian.
Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapakbapak dan Ibu-ibu dosen serta para laboran di Laboratorium Patologi dan
Fisiologi Fakultas Kedokteran Hewan (FKH) Institut Pertanian Bogor (IPB) yang
telah banyak membantu selama pelaksanaan penelitian.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Rektor Universitas
Syiah Kuala (Unsyiah), Dekan FKH Unsyiah, Dekan FKH IPB, serta Ketua
Program Studi Sains Veteriner (SVT), Pemerintah Daerah Nanggroe Aceh
Darussalam (NAD), Yayasan Pendidikan Putera Mama, Deutscher Akademischer
Austausch Dienst (DAAD) Jerman, serta semua pihak atas segala bantuan yang
diberikan.
Ucapan terima kasih yang tak terhingga disampaikan kepada Ibunda
Sudiyem, istri, anak, dan seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Ucapan yang sama penulis sampaikan juga kepada teman-teman dan pihak-pihak
yang telah banyak memberikan dorongan, baik materi maupun moral sehingga
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan.
Bogor, Maret 2007
Sugito
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Tanjung Semantok, Kabupaten Aceh Tamiang
pada tanggal 15 Februari 1961 dari ayah Muhammad Syarief (almarhum) dan ibu
Sudiyem. Penulis merupakan anak keempat dari sembilan bersaudara. Pendidikan
sarjana ditempuh pada program studi Kedokteran Hewan, Fakultas Kedokteran
Hewan (FKH) Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, lulus tahun 1986 dan pada
tahun 1988 pada fakultas yang sama lulus pendidikan dokter hewan. Pada tahun
1991, penulis diterima di Program Studi Sains Veteriner pada Program
Pascasarjana IPB dan menamatkannya pada tahun 1994. Kesempatan melanjutkan
studi ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama
diperoleh pada tahun 2002. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari
Departemen Pendidikan Nasional (BPPS-Diknas) Republik Indonesia. Sejak
tahun 1989 penulis bekerja sebagai dosen pada FKH Unsyiah Darussalam Banda
Aceh.
Selama mengikuti program pendidikan doktor, penulis telah menyajikan
karya ilmiah yang berjudul Perubahan Histopatologi Hati dan Ginjal pada Ayam
Broiler yang Dipapar Cekaman Panas dan Diberi Ekstrak Kulit Batang Jaloh
(Salix tetrasperma Roxb) pada Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan
Veteriner 2006 di Ciawi, Bogor pada bulan September 2006. Sebuah artikel
berjudul Evaluasi Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) terhadap
Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas,
telah diterbitkan tahun 2006 di Majalah Obat Tradisional 11:29-36. Artikel
tersebut merupakan bagian dari penelitian disertasi penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xvi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................... 1
Tujuan Penelitian ........................................................................... 5
Manfaat Penelitian .............................. .......................................... 5
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jaloh ..............................................................................
Karakteristik Botani Tanaman Jaloh ................................
Penggunaan Tanaman Jaloh sebagai Bahan
Obat Tradisional .................................................................
Komposisi Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh ..................
Efek Farmakologis Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh .......
Lipida pada Tanaman .........................................................
Cekaman (Stres) pada Ayam …....................................................
Cekaman Panas pada Ayam ….........................................
Pengaruh Cekaman Panas pada Jalur HipotalamuHipofisa-Adrenal Ayam ………......................................
Dampak Cekaman Panas pada Ayam ............................
Indikator Adanya Cekaman Panas pada Ayam ................
Aplikasi Pananganan Cekaman Panas
pada Ayam Broiler ………………………………...........
6
6
7
7
8
10
11
12
15
17
19
21
Enzim Nitrat Oksida Sintase dan Nitrat Oksida .......................... 23
Peran Nitrat Oksida pada Proses Evaporasi .................. 24
Enzim iNOS ….................................................................. 26
Evaluasi Pengaruh Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb)
pada Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi
Cekaman Panas
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ..............................................................................
27
28
29
32
40
40
Analisis Kandungan Senyawa Kimia pada Ekstrak n-Heksan Tanaman
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dengan Menggunakan GC-MS
Abstrak ….....................................................................................
Pendahuluan ..................................................................................
Bahan dan Metode ........................................................................
Hasil dan Pembahasan ..................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ...............................................................................
43
43
44
46
49
50
xi
Perubahan Kadar Hormon Kortisol, Triiodotironin-bebas dan
Hematologi pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas dan
Ekstrak Heksan Jaloh
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan .....................................................................................
Daftar Pustaka .............................................................................
53
54
55
58
64
64
Performans dan Morfometrik Jaringan Usus pada Ayam Broiler yang
Diberi Cekaman Panas dan Ekstrak n-Heksan Jaloh
Abstrak .........................................................................................
Pendahuluan .................................................................................
Bahan dan Metode .......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ..............................................................................
68
68
70
72
77
78
Efek Pemberian Ekstrak n-Heksan Tanaman Jaloh terhadap Kadar
Kalsium dan Glukosa Serum serta Ekspresi Nitrat Oksida Sintase
Indusibel Paru Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas
Abstrak .........................................................................................
Pendahuluan ..................................................................................
Bahan dan Metode ........................................................................
Hasil dan Pembahasan ..................................................................
Simpulan .......................................................................................
Daftar Pustaka …...........................................................................
80
81
82
85
92
92
PEMBAHASAN UMUM ........................................................................ 95
SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 104
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................105
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Kisaran suhu lingkungan yang direkomendasikan untuk produksi
optimum pertumbuhan pada berbagai tingkat umur ayam broiler
(sumber: Kuczynski 2002)...............................................................
12
2. Keadaan rata-rata (±SD) suhu di luar dan dalam kandang
percobaan selama pelaksanaan penelitian........................................
33
3. Rata-rata (±SD) bobot badan, pertambahan bobot badan (PBB),
konsumsi pakan (KP), dan rasio konversi pakan (RKP) pada
ayam broiler yang diberi perlakuan fraksi ekstrak jaloh selama 14
hari...................................................................................................
36
4. Waktu retensi (RT = retention time), peak area, dan nama-nama
senyawa hasil analisis ekstrak kulit batang tanaman jaloh dengan
alat GC-MS......................................................................................
47
5. Rata-rata (±SD) kadar kortisol (ug/dl) dalam feses yang diambil
pada 3 periode waktu pengambilan, yaitu pengambilan I (feses
dikumpulkan antara 1 sampai 2 jam sebelum penelitian dimulai),
pengambilan II (feses dikumpulkan antara 3 sampai 4 jam setelah
ayam diberi perlakuan cekaman panas), pengambilan III (feses
dikumpulkan antara 2 sampai 3 jam setelah suhu dalam kandang
berpemanas diturunkan)...................................................................
59
6. Rata-rata (±SD) kadar kortisol dalam plasma (μg/dl) ayam broiler
yang diambil pagi pada hari ke-5 dan ke-10 dari pelaksanaan
penelitian..........................................................................................
60
7. Rata-rata (±SD) kadar triiodotironin-bebas (T3b) (pg/ml) dalam
feses pada 3 periode pengukuran dan kadar T3 dalam plasma
pada 2 periode pengukuran..............................................................
62
8. Rata-rata (±SD) jumlah eritrosit (x 106/μl), hemoglobin (Hb),
packed cell volume (PCV), jumlah leukosit (x 103/μl), dan rasio
heterofil dan limfosit (H:L) ayam broiler yang diberi perlakuan
cekaman panas dan EHJ...................................................................
63
9. Rata-rata (±SD) suhu tubuh (°C) ayam yang diukur setiap hari
selama 5 hari pada 3 kali waktu pengukuran, yaitu 2 jam sebelum
diberi perlakuan (I), 2, dan 4 jam setelah diberi cekaman panas (II
dan III) pada masing-masing perlakuan...........................................
73
10. Rata-rata (±SD) pertambahan bobot badan (PBB) dan rasio
konversi pakan (RKP) pada ayam broiler dihitung setelah 5 (hari
ke-5) dan 10 (hari ke-10) pemberian perlakuan...............................
74
xiii
11. Rata-rata (±SD) tinggi (μm) dan luas permukaan (μm2) vili
duodenum, yeyunum, dan ileum pada ayam broiler yang diukur
setelah 10 hari pemberian perlakuan................................................
75
12. Hasil pengamatan tingkah laku ayam broiler yang diberi cekaman
panas tanpa EHJ (CP) dan diberi cekaman panas dan EHJ 10
mg/kg BB (CP+EHJ).......................................................................
87
13. Rata-rata (±SD) kadar glukosa (mg%) dan kalsium (ppm) dalam
serum ayam yang diberi cekaman panas tanpa diberi EHJ (CP)
dan diberi cekaman panas dan EHJ 10 mg/kg BB (CP+EHJ).........
90
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Pohon, bunga, dan daun tanaman jaloh (Salix tetrasperma Roxb)..
6
2. Diagram zona suhu nyaman (thermoneutral zone) pada
lingkungan pemeliharaan untuk optimasi produktivitas ayam........
14
3. Jalur aktivasi hipotalamus-hipofisa-adrenal korteks pada keadaan
menderita cekaman panas dan dampak utama yang
ditimbulkannya serta jalur sekresi, metabolisme dan eskresi
hormon kortisol................................................................................
16
4. Skema metabolisme kortisol dengan prazat kolesterol pada
jaringan adrenal korteks...................................................................
21
5. Ilustrasi aktivasi pembentukan iNOS yang melibatkan beberapa
produk proinflamasi [IL-1 (interleukin 1), TNF (tumor necrosis
factor), IFN (interferon)], nukleus faktor-kaffa B (NF-κB),
hambatan (inhibiton)-kaffa B (I-κB), dan arginin serta peran
senyawa NO di dalam sel untuk proses aktivasi vasodilatasi selsel otot polos dengan melibatkan GS (guanosin siklase), GTP
(guanosin trifosfat), cGMP (siklik guanosin monofosfat), PK-G
(protein kinase G), Na+K+ATP-Ase (sodium kalium ATP-ase),
(Na+)i (ion Na intraselular), (Ca2+)i (ion Ca intraselular)................
25
6. Skema fraksinasi ekstrak kulit batang jaloh dengan cara maserasi
menggunakan larutan n-heksan (Fr. Heksan), etil asetat (Fr.
EtOAc), dan etanol (Fr. EtOH)........................................................
29
7. Rata-rata suhu tubuh ayam sebelum dan sesudah diberi cekaman
panas pada masing-masing perlakuan A) KL= Kontrol luar ayam
tanpa diberi cekaman panas dan ekstrak jaloh; B) KD=Kontrol
dalam ayam diberi cekaman panas tanpa diberi fraksi jaloh; C) Fr.
Hek = Diberi cekaman panas dan diberi fraksi heksan 10 mg/kg
BB; D) Fr. EtOAc= Diberi cekaman panas dan diberi fraksi etil
asetat 10 mg/kg BB; E) Fr. EtOH = Diberi cekaman panas dan
diberi fraksi etil alkohol 10 mg/kg BB............................................
35
8. Rata-rata (±SD) kadar hematokrit (A) dan rasio H:L (B) ayam
broiler yang tidak diberi cekaman panas (KL) dan perlakuan yang
diberi cekaman panas disertai pemberian ekstrak jaloh...................
39
9. Ilustrasi bagian vili usus yang diukur, yaitu tinggi vili (a), lebar
basal vili (b), dan lebar apikal vili (c)..............................................
72
xv
10. Suhu kandang selama penelitian dilakukan (Gambar A) dan ratarata suhu tubuh (Gambar B) ayam perlakuan CP (diberi cekaman
panas tanpa EHJ) dan CP+EHJ (diberi cekaman panas dan EHJ
dosis 10 mg/kgBB) sejak 2 jam sebelum penelitian dimulai dan 2
jam setelah cekaman panas dihentikan............................................
86
11. Jumlah sel yang secara imunoreaktif positif terhadap iNOS (tanda
panah) pada ayam kontrol (A), CP (diberi cekaman panas tanpa
diberi EHJ, B), dan CP+EHJ (diberi cekaman panas dan EHJ 10
mg/kg BB, C) pada metode pewarnaan dengan DAB.....................
91
12. Beberapa hipotesis mekanisme kerja senyawa EHJ dalam
mengurangi dampak cekaman panas yang diduga terjadi melalui 4
jalur, yaitu 1 senyawa EHJ dirombak menjadi eikosanoid, 2
senyawa EHJ digunakan sebagai zat nutrien, 3 senyawa EHJ
membantu pertumbuhan mikoflora dalam saluran pencernaan,
dan 4 senyawa EHJ berperan sebagai antioksidan...........................
97
13. Ilustrasi kemungkinan jalur
mekanisme kerja EHJ dalam
mengaktivasi pembentukan iNOS pada jaringan paru yang
melibatkan nukleus faktor-kaffa B (NF-κB) dan inhibiton-kaffa B
(I-κB)...............................................................................................
99
14. Jalur metabolisme asam linoleat untuk pembentukan asam
8,11,14-eikosatrinoat dan asam arakidonat melalui lintasan
siklooksigenase dan lipoksigenase................................................... 101
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Hasil anova pengukuran suhu tubuh ayam yang diukur setiap hari
selama 5 hari pada 3 kali waktu pengukuran. Pengukuran I
dilakukan 2 jam sebelum diberi perlakuan, pengukuran II dan III
dilakukan 2 dan 4 jam setelah diberi cekaman panas pada masingmasing perlakuan............................................................................. 118
2. Hasil anova selisih suhu tubuh ayam yang diukur pada
pengukuran II dengan pengukuran I dan pengukuran III dengan
pengukuran I. Pengukuran I dilakukan 2 jam sebelum diberi
perlakuan, pengukuran II dan III dilakukan 2 dan 4 jam setelah
diberi cekaman panas pada masing-masing perlakuan.................... 119
3. Hasil anova jumlah gerakan pernapasan terhadap perlakuan..........
120
4a. Hasil anova kadar glukosa dan kalsium dalam serum.....................
121
4b. Hasil anova sel jumlah sel positif iNOS pada jaringan paru
121
5. Surat hasil identifikasi/determinasi tumbuhan jaloh asal Desa
Montasek Kabupaten Aceh Besar.................................................... 122
6. Kromatogram hasil analisis GC-MS pada ekstrak n-heksan kulit
batang jaloh (Gambar A) dan hasil konfirmasi kromatografi lapis
tipis ekstrak jaloh (Gambar B) kasar (EX), fraksi etil asetat (EA),
fraksi etanol (EtOH), dan fraksi n-heksan (HEX) terhadap
keberadaan senyawa asam salisilat (AS)......................................... 123
PENDAHULUAN
Ayam dapat berproduksi secara optimum atau hidup dengan nyaman bila
faktor-faktor internal dan ekternal berada dalam batasan-batasan normal yang
sesuai dengan kebutuhan hidupnya. Keadaan suhu lingkungan merupakan salah
satu faktor ekternal, yang dapat mempengaruhi kenyamanan dan produktivitas
ayam. Suhu panas pada suatu lingkungan industri ayam telah menjadi salah satu
perhatian utama karena dapat menyebabkan kerugian ekonomi akibat peningkatan
angka kematian ataupun penurunan produktvitas (St-Pierre et al. 2003). Di
Indonesia laporan kerugian ekonomi karena pengaruh cekaman panas pada ternak
unggas sampai sejauh ini belum ditemukan. Gambaran nyata di lapangan tentang
kerugian akibat cekaman panas ini diduga relatif besar, mengingat suhu
lingkungan dan kelembaban udara yang relatif tinggi. Pada siang hari rata-rata
suhu harian berkisar antara 27,7 dan 34,6oC dengan kelembaban udara berkisar
antara 55,8 dan 86,8% (BPS 2003). Sebagai pembanding dapat dilihat laporan
Kuczynski (2002) yang menyatakan bahwa pemeliharaan ayam broiler sampai
umur 35 hari pada suhu di atas 31oC menyebabkan penurunan bobot badan
mencapai 25%, jika dibadingkan dengan pemeliharaan pada suhu 21,1-22,2oC.
Kerugian tersebut belum termasuk peningkatan angka kematian dan nilai rasio
konversi pakan.
Ayam merupakan hewan berdarah panas (endotermik/homeotermik) yang
suhu tubuhnya diatur dalam suatu kisaran yang sesuai. Pada keadaan normal, suhu
tubuh ayam dewasa berkisar antara 41 dan 42oC dengan variasi antara 1,5oC. Bila
suhu lingkungan meningkat, suhu tubuh ayam juga akan meningkat (Cooper &
Washburn 1998; Aengwanich & Simaraks 2004). Umumnya diperlukan suhu
lingkungan yang relatif lebih tinggi untuk anak ayam berumur 1-2 minggu,
sedangkan broiler berumur 4-6 minggu (saat bulu kasar telah tumbuh)
memerlukan suhu lingkungan yang lebih rendah guna menjaga keseimbangan
antara pembentukan dan pelepasan panas tubuh agar pertumbuhannya optimum
(Kuczyński 2002). Pada ayam broiler berumur di atas 20 hari, keadaan suhu
lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan berkisar antara 20 dan 25oC
dengan kelembaban relatifnya berkisar antara 50 dan 70% (Borges et al. 2004).
Pendahuluan 2
Ayam broiler berumur di atas 3 minggu akan mengalami cekaman panas serius
bila suhu lingkungan lebih tinggi dari 32oC (Cooper & Washburn, 1998).
Cekaman panas dihasilkan dari adanya ketidakseimbangan (keseimbangan
negatif) antara jumlah panas yang dilepaskan dari tubuh ke lingkungan di
sekitarnya dengan jumlah panas yang dihasilkan tubuh (Lin et al. 2005). Selama
ayam
mengalami
cekaman,
terjadi
perubahan-perubahan
fisiologis
dan
metabolisme tubuh dalam upaya mempertahankan diri dengan pengembangan
sistem homeostasis yang ada, agar suhu tubuh berada pada kisaran normal.
Upaya-upaya tersebut berupa percepatan pengeluaran panas dengan perubahan
tingkah laku dan perubahan metabolisme tubuh (Roberts et al. 2002).
Cekaman panas (heat stress) menyebabkan penurunan pertumbuhan dan
tidak efisiennya penggunaan pakan pada ayam broiler (Donkoh 1989; Mashaly et
al. 2004). Penurunan pertumbuhan ini terkait dengan penurunan konsumsi pakan
selama ayam mengalami cekaman panas (McFarlane et al. 1989), sedangkan tidak
efisiennya penggunaan pakan diduga salah satu penyebabnya terkait dengan
terganggunya pertumbuhan saluran pencernaan. Pada ayam broiler yang
mengalami cekaman panas, villi pada duodenum dan yeyunum akan memendek
(Mitchell & Carlisle 1992). Komposisi zat dalam makanan dan zat aktif dalam
ekstrak tanaman tertentu dalam pakan dapat juga mempengaruhi pertumbuhan vili
usus (Jamroz et al. 2006).
Cekaman panas menyebabkan penurunan pertambahan bobot badan dan
gangguan pembentukan sel-sel darah putih (Cooper & Washburn 1998),
peningkatan sel-sel heterofil dan penurunan sel-sel limfosit sehingga rasio antara
heterofil dan limfosit meningkat (Aengwanich & Chinrasri, 2002; Bedanova et al.
2003), dan penurunan kadar hematokrit (Packed cell volume = PCV) (Altan et al.
2000). Peningkatan rasio heterofil:limfosit selalu digunakan sebagai indikator
yang akurat akibat cekaman panas yang kronis pada ayam (Bedanova et al. 2003).
Pada ayam yang mengalami cekaman panas, jalur utama untuk menjaga
keseimbangan suhu adalah pelepasan panas melalui penguapan air (evaporasi)
pada kulit dan saluran pernapasan dengan cara panting (Hoffman & Walsberg
1999; Ophir et al. 2002). Evaporasi terjadi dengan cara pelebaran pembuluh
perifer (vasodilatasi) sehingga darah lebih banyak membawa panas dari dalam
(core) ke permukaan tubuh (Campbell et al. 2004). Salah satu senyawa yang
Pendahuluan 3
berperan dalam perangsangan vasodilatasi pembuluh darah adalah nitrat oksida
(NO). Nitrat oksida terbentuk dari asam amino arginin dan enzim nitrat oksida
sintase (NOS) yang berperan sebagai biokatalisatornya (Taylor & Bishop 1993;
Mori & Gotoh 2004). Dari 3 bentuk (isoform) NOS, iNOS diketahui banyak
berperan pada keadaan hewan menderita cekaman. Secara normal iNOS sangat
rendah kadarnya pada sel (Tedeschi et al. 2004). Aktivasi iNOS diinduksi oleh
beberapa jenis sitokin seperti interleukin 1 (IL-1) (Virag et al. 1998; Pitt & Croix
2002; Teng et al. 2002; Chen et al. 2004).
Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi pengaruh suhu panas
pada pemeliharaan ayam broiler, baik aspek eksternal seperti pengembangan
disain kandang dan pemasangan instalasi penyejuk maupun internal tubuh ayam
seperti pengaturan pemberian pakan berupa suplementasi mikronutrient (vitamins
dan mineral) (Abu-Dieyeh 2006; Lin et al. 2006). Penelitian-penelitian tentang
penanganan aspek internal tubuh ayam telah banyak menjadi perhatian peneliti.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa suplementasi mikronutrient dilaporkan dapat
mengurangi dampak cekaman panas pada ayam, tetapi efek pemberiannya hanya
bersifat simptomatis, tidak berefek langsung pada kenyamanan ayam. Pemberian
tersebut lebih mengarah kepenggantian senyawa-senyawa yang hilang dan efek
antioksidan pada saat terjadi cekaman
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian bahan tanaman
obat dapat dimanfaatkan sebagai antistres pada ayam broiler. Aspek yang banyak
menjadi kajian adalah efek pemberian ekstrak tanaman pada performans produksi
daging maupun produksi telur (Roy et al 1996; Dhal et al. 1997; Narayanswamy
et al. 2004; Setiaji & Sudarman 2006; Kusnadi et al. 2006). Aspek kajian yang
lebih mendalam terkait mekanisme kerja masih belum banyak dilaporkan. Potensi
pemanfaatan bahan asal tanaman obat sangat besar, mengingat Indonesia memiliki
kekayaan biodeversitas yang luas.
Di Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) telah lama diketahui ada sejenis
tanaman yang biasa digunakan sebagai obat tradisionil dalam bahasa Aceh disebut
jaloh (bak sijalŏh). Dari hasil identifikasi, tanaman tersebut sejenis dengan Salix
sp, dari famili Salicaceae, yaitu Salix tetrasperma Roxb. Pada beberapa daerah di
NAD, tumbuhan jaloh ini biasanya digunakan oleh masyarakat sebagai obat
penurun panas (Khalid 1996). Penggunaan tanaman Salix spp sebagai bahan obat
Pendahuluan 4
telah lama diketahui, terutama di negara-negara Eropa dan Asia sebagai obat pada
manusia (Fiebich & Chrubasik 2004). Sayangnya, sejak ditemukannya aspirin dan
dapat dibuat secara sintetik, penelitian khasiat ekstraksi Salix spp jarang
dilakukan. Pembahasan tentang aktivitas ekstraksi Salix spp selalu mengacu ke
hasil penelitian asam salisilat (aspirin) (Vane 2000; Long et al. 2001).
Tanaman Salix spp telah terbukti sebagai bahan obat antipiretik
(Chrubasik et al. 2000; Fabricant & Farnsworth 2001), antiinflamasi (Fiebich &
Chrubasik 2004; Khayyal et al. 2005), dan antioksidan (Kahkonen et al. 1999).
Analisis dan penentuan kandungan senyawa pada tanaman salix yang telah
dilaporkan umumnya diekstraksi dengan etanol atau larutan yang bersifat polar
lainnya (Kammerer et al. 2005). Hasil analisis pada beberapa spesies Salix
(seperti Salix alba; S. daphnoides, S. purpurea, S. matsudana) umumnya
mengandung senyawa glikosida, seperti salisin. Selain itu, diidentifikasi juga
beberapa senyawa terpen, flavonoid, dan beberapa jenis steroid (Chrubasik et al.
2001; Du et al 2004; Zheng et al. 2005; Kammerer et al. 2005). Kajian terakhir
menunjukkan bahwa senyawa bioaktif pada ekstrak beberapa jenis tanaman salix
dapat bekerja menghambat aktivitas enzim siklooksigenase (Marz & Kemper
2002; Zheng et al. 2005) dan pelepasan tumor nekrosis faktor-alpha (TNF-α),
interleukin-1 beta (IL-1 ), serta IL-6 (Fiebich & Chrubasik 2004).
Diduga bahwa peran ekstrak tanaman jaloh dalam mengurangi dampak
cekaman panas pada ayam broiler berkaitan dengan peran enzim nitrat oksida
sintase tipe indusibel (iNOS = inducible nitrate oxide synthase) untuk proses
vasodilatasi sehingga terjadi peningkatan pelepasan panas tubuh melalui
evaporasi. Penelitian ke arah ini pada ayam broiler yang mengalami cekaman
panas belum ditemukan. Oleh karena itu, dirumuskan suatu kerangka pemikiran
untuk mengkaji penggunaan ekstrak kulit batang jaloh untuk mengurangi dampak
cekaman panas pada ayam broiler.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mempelajari penggunaan ekstrak
kulit batang jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dalam upaya mengurangi dampak
cekaman panas pada ayam broiler sehingga dapat memperbaiki performans dan
kesehatan ayam broiler. Tujuan khusus yang ingin dicapai dalam penelitian ini
Pendahuluan 5
adalah menentukan jenis fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang dapat mengurangi
dampak cekaman panas, dosis efektif, kandungan senyawa kimia ekstrak jaloh,
dan mempelajari kemungkinan jalur mekanisme kerjanya.
Untuk mencapai tujuan tersebut, dilakukan 3 tahap pelaksanaan penelitian.
Ketiga tahap pelaksanaan penelitian tersebut adalah tahap pertama penentuan
jenis fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang dapat digunakan untuk mengurangi
dampak cekaman panas. Tahap kedua adalah penentuan dosis efektif ekstrak nheksan kulit batang jaloh (EHJ). Tahap ketiga adalah penentuan jalur mekanisme
kerja EHJ dengan melihat ekspresi iNOS pada jaringan paru. Selain itu dilakukan
juga analisis kandungan senyawa di dalam EHJ dengan menggunakan GC-MS.
Dari ke-3 tahapan pelaksanaan penelitian dan analisis kandungan senyawa EHJ
tersebut, laporan hasil penelitian disertasi ini dibuat dalam 5 subjudul artikel.
Hipotesis Penelitian
1. Ekstrak kulit batang jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dapat mengurangi
dampak cekaman panas pada ayam broiler.
2. Ekstrak n-heksan kulit batang jaloh efektif bekerja mengurangi dampak
cekaman panas pada dosis 10 mg/kg bobot badan.
3. Kandungan utama senyawa dalam EHJ adalah asam-asam lemak.
4. Mekanisme kerja ekstrak n-heksan kulit batang jaloh mengurangi dampak
cekaman panas terjadi melalui aktivasi enzim iNOS pada jaringan paru.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan menemukan jenis tanaman obat yang dapat
digunakan untuk mengurangi kerugian akibat cekaman panas pada ayam broiler,
terutama di musim kemarau. Selain itu, penelitian ini juga berupaya menggali dan
memanfaatkan sumber hayati tanaman obat yang terdapat di tanah air guna
memperbaiki produktivitas ayam broiler dalam upaya meningkatkan produktivitas
sesuai potensi genetik yang dimilikinya .
PENGGUNAAN EKSTRAK KULIT
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Penggunaan Ekstrak Kulit Batang
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada
Ayam Broiler adalah karya saya beserta 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 disertasi ini.
Bogor, Maret 2007
Sugito
NIM B161020031
ABSTRAK
SUGITO. Penggunaan Ekstrak Kulit Batang Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) untuk
Mengurangi Dampak Cekaman Panas pada Ayam Broiler. Dibimbing oleh
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
dan CHAIRUL.
Peningkatan suhu lingkungan menyebabkan cekaman panas dan
penurunan produktivitas ayam broiler. Ekstrak tanaman jaloh berpotensi
digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas karena mengandung
senyawa yang bersifat sebagai penurun panas. Telah dilakukan penelitian
penggunaan ekstrak kulit batang jaloh pada ayam broiler yang diberi cekaman
panas. Penelitian ini bertujuan menentukan fraksi ekstrak kulit batang jaloh yang
dapat mengurangi dampak cekaman panas, mengetahui dosis efektif, kandungan
senyawa ekstrak jaloh, dan mempelajari kemungkinan jalur mekanisme kerjanya.
Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Tahap I adalah penentuan jenis
ekstrak jaloh yang dapat mengurangi dampak cekaman panas pada suhu kandang
33 ± 1oC. Jenis fraksi ekstrak jaloh yang digunakan adalah etanol, etil asetat, dan
n-heksan dengan dosis masing-masing 10 mg/kg BB. Tahap II adalah penentuan
dosis efektif ekstrak jaloh dengan menggunakan dosis 5, 10, dan 20 mg/kg BB.
Parameter yang digunakan untuk mengevaluasi efek proteksi ekstrak jaloh dalam
mengurangi cekaman panas adalah perubahan suhu tubuh, nilai rasio
heterofil:limfosit, kadar kortisol dalam feses, pertambahan bobot badan, nilai rasio
konversi pakan, dan perubahan tingkah laku. Tahap III adalah mengetahui respons
dosis efektif ekstrak jaloh terhadap kadar kalsium dalam serum, tingkah laku, dan
ekspresi enzim inducible nitric oxide synthase (iNOS) dalam jaringan paru.
Hasil penelitian pada tahap I menunjukkan bahwa jenis fraksi ekstrak nheksan jaloh dapat memperbaiki kinerja pertumbuhan dan mengurangi stres
berdasarkan indikator yang diukur. Pada tahap II, diketahui bahwa dosis efektif
ekstrak n-heksan jaloh adalah 10 mg/kg BB. Pada tahap III, hasil penelitian
menunjukkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh dosis 10 mg/kg BB tidak
mempengaruhi kadar kalsium dan glukosa dalam serum serta penurunan suhu
tubuh, tetapi dapat mengurangi stres dan meningkatkan jumlah sel yang positif
iNOS pada paru. Kandungan senyawa kimia yang terbanyak dalam ekstrak nheksan kulit batang jaloh adalah asam lemak palmitat sebesar 35,91% dan asam
linoleat sebesar 14,76%.
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa ekstrak n-heksan jaloh
dosis 10 mg/kg BB dapat digunakan untuk mengurangi dampak cekaman panas
pada ayam broiler. Mekanisme kerja ekstrak n-heksan jaloh dalam mengurangi
dampak cekaman panas diduga terkait dengan peran asam-asam lemak (terutama
asam linoleat) yang terkandung dalam ekstrak n-heksan jaloh sebagai senyawa
yang bertanggung jawab dalam aktivasi iNOS pada jaringan paru.
ABSTRACT
SUGITO. The Use of Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) Bark Extract to Reduces the
Detrimental Effects of Heat Stress in Broilers Chicken. Under the direction of
WASMEN MANALU, DEWI APRI ASTUTI, EKOWATI HANDHARYANI,
and CHAIRUL.
Increasing ambient temperature could cause heat stress on broiler and
result in decreasing productivity. Extract jaloh potentially reducing the
detrimental effect of heat stress since it contain compound which decreases body
temperature. The research was done to use jaloh bark extract to reduce detrimental
effect of heat stress on broiler chicken. The purpose of the study was to determine
fraction types of jaloh bark extract which could reduce heat stress impact,
effective dose, to analyze extract jaloh chemical compounds, and its mechanism
activity pathways.
The study consisted of three steps. The first step was to determine fraction
types of jaloh bark extract which could reduce detrimental effect of heat stress in
cage temperature 33 ± 1oC. Ethanol, ethyl acetate, and n-hexane fractions were
used at each dose 10 mg/kg BW. The second step was to determine the effective
dose of the n-hexane fraction which used doses 5, 10, and 20 mg/kg BW.
Parameters used to evaluate the reducing detrimental effect stress of extract jaloh
were body temperature, ratio of heterophil and lymphocyte, cortisol level in feces,
gain of body weight, feed conversion ratio, and change of behaviors. The third
step was to study the response of the effective dose of n-hexane extract jaloh on
calcium and glucose concentration in serum and the expression of inducible nitric
oxide synthase (iNOS) at lung tissue.
The result of the first step indicated that fraction of n-hexane solution
could improve performance and lessen stress which based on indicator stress
measured. At second step was found that effective dose of n-hexane jaloh bark
extract was 10 mg/kg BW. At third step, the n-hexane jaloh bark extract at dose
10 mg/kg BW was not change significantly the calcium and glucose concentration
in serum, and decreasing body temperature. However, it could lessen stress, and
increase the number of lung cells were positive iNOS. The highest chemical
compound in n-hexane jaloh bark extract were two major fatty acids i.e., palmitic
acid (35.91%) and linoleic acid (14.76%).
This research concluded that n-hexane jaloh bark extract at the dose of 10
mg/kg BW could be used in reducing detrimental effect of heat stress on broiler.
Mechanism of n-hexane jaloh bark extract in reducing detrimental effect of heat
stress assumed, related to the role of fatty acids (linoleic acid) which responsible
to activate iNOS at lung tissue.
v
©Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari
Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam
bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya
PENGGUNAAN EKSTRAK KULIT
BATANG JALOH (Salix tetrasperma Roxb)
UNTUK MENGURANGI DAMPAK
CEKAMAN PANAS PADA AYAM BROILER
SUGITO
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Progam Studi Sains Veteriner
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala
karunia dan hidayah-Nya sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Ruang
lingkup penelitian ini adalah mempelajari penggunaan ekstrak kulit batang
tanaman jaloh untuk mengurangi dampak stres karena cekaman panas pada ayam
broiler.
Dengan selesainya karya ilmiah ini penulis menyampaikan ucapan terima
kasih yang sedalam-dalamnya kepada Bapak Wasmen Manalu, Ibu Dewi Apri
Astuti, Ibu Ekowati Handharyani, dan Bapak Haji Chairul selaku pembimbing
yang dengan sangat sabarnya telah banyak memberikan masukan, nasehat, dan
dorongan semangat serta dengan tulus telah mengorbankan waktu selama
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi. Di samping itu, penghargaan
penulis sampaikan kepada seluruh staf dan pegawai di Laboratorium Fitokimia
Biologi LIPI Kebun Raya Bogor dan Laboratorium Toksikologi Balai Besar
Penelitian Veteriner (BBalitvet) Bogor yang telah memberikan banyak saran dan
mengizinkan pemakaian fasilitas selama pelaksanaan penelitian.
Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Bapakbapak dan Ibu-ibu dosen serta para laboran di Laboratorium Patologi dan
Fisiologi Fakultas Kedokteran Hewan (FKH) Institut Pertanian Bogor (IPB) yang
telah banyak membantu selama pelaksanaan penelitian.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Rektor Universitas
Syiah Kuala (Unsyiah), Dekan FKH Unsyiah, Dekan FKH IPB, serta Ketua
Program Studi Sains Veteriner (SVT), Pemerintah Daerah Nanggroe Aceh
Darussalam (NAD), Yayasan Pendidikan Putera Mama, Deutscher Akademischer
Austausch Dienst (DAAD) Jerman, serta semua pihak atas segala bantuan yang
diberikan.
Ucapan terima kasih yang tak terhingga disampaikan kepada Ibunda
Sudiyem, istri, anak, dan seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya.
Ucapan yang sama penulis sampaikan juga kepada teman-teman dan pihak-pihak
yang telah banyak memberikan dorongan, baik materi maupun moral sehingga
pelaksanaan penelitian dan penulisan disertasi ini dapat diselesaikan.
Bogor, Maret 2007
Sugito
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Tanjung Semantok, Kabupaten Aceh Tamiang
pada tanggal 15 Februari 1961 dari ayah Muhammad Syarief (almarhum) dan ibu
Sudiyem. Penulis merupakan anak keempat dari sembilan bersaudara. Pendidikan
sarjana ditempuh pada program studi Kedokteran Hewan, Fakultas Kedokteran
Hewan (FKH) Universitas Syiah Kuala Banda Aceh, lulus tahun 1986 dan pada
tahun 1988 pada fakultas yang sama lulus pendidikan dokter hewan. Pada tahun
1991, penulis diterima di Program Studi Sains Veteriner pada Program
Pascasarjana IPB dan menamatkannya pada tahun 1994. Kesempatan melanjutkan
studi ke program doktor pada program studi dan perguruan tinggi yang sama
diperoleh pada tahun 2002. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari
Departemen Pendidikan Nasional (BPPS-Diknas) Republik Indonesia. Sejak
tahun 1989 penulis bekerja sebagai dosen pada FKH Unsyiah Darussalam Banda
Aceh.
Selama mengikuti program pendidikan doktor, penulis telah menyajikan
karya ilmiah yang berjudul Perubahan Histopatologi Hati dan Ginjal pada Ayam
Broiler yang Dipapar Cekaman Panas dan Diberi Ekstrak Kulit Batang Jaloh
(Salix tetrasperma Roxb) pada Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan
Veteriner 2006 di Ciawi, Bogor pada bulan September 2006. Sebuah artikel
berjudul Evaluasi Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) terhadap
Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas,
telah diterbitkan tahun 2006 di Majalah Obat Tradisional 11:29-36. Artikel
tersebut merupakan bagian dari penelitian disertasi penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xvi
PENDAHULUAN
Latar Belakang ............................................................................... 1
Tujuan Penelitian ........................................................................... 5
Manfaat Penelitian .............................. .......................................... 5
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jaloh ..............................................................................
Karakteristik Botani Tanaman Jaloh ................................
Penggunaan Tanaman Jaloh sebagai Bahan
Obat Tradisional .................................................................
Komposisi Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh ..................
Efek Farmakologis Senyawa Bioaktif Tanaman Jaloh .......
Lipida pada Tanaman .........................................................
Cekaman (Stres) pada Ayam …....................................................
Cekaman Panas pada Ayam ….........................................
Pengaruh Cekaman Panas pada Jalur HipotalamuHipofisa-Adrenal Ayam ………......................................
Dampak Cekaman Panas pada Ayam ............................
Indikator Adanya Cekaman Panas pada Ayam ................
Aplikasi Pananganan Cekaman Panas
pada Ayam Broiler ………………………………...........
6
6
7
7
8
10
11
12
15
17
19
21
Enzim Nitrat Oksida Sintase dan Nitrat Oksida .......................... 23
Peran Nitrat Oksida pada Proses Evaporasi .................. 24
Enzim iNOS ….................................................................. 26
Evaluasi Pengaruh Pemberian Ekstrak Jaloh (Salix tetrasperma Roxb)
pada Performans dan Indikator Stres pada Ayam Broiler yang Diberi
Cekaman Panas
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ..............................................................................
27
28
29
32
40
40
Analisis Kandungan Senyawa Kimia pada Ekstrak n-Heksan Tanaman
Jaloh (Salix tetrasperma Roxb) dengan Menggunakan GC-MS
Abstrak ….....................................................................................
Pendahuluan ..................................................................................
Bahan dan Metode ........................................................................
Hasil dan Pembahasan ..................................................................
Simpulan ......................................................................................
Daftar Pustaka ...............................................................................
43
43
44
46
49
50
xi
Perubahan Kadar Hormon Kortisol, Triiodotironin-bebas dan
Hematologi pada Ayam Broiler yang Diberi Cekaman Panas dan
Ekstrak Heksan Jaloh
Abstrak ........................................................................................
Pendahuluan ................................................................................
Bahan dan Metode ......................................................................
Hasil dan Pembahasan .................................................................
Simpulan .....................................................................................
Daftar Pustaka .................................................................