Toksipatologi dan biotransformasi senyawa toksik lamtoro merah (Acacia villosa) pada tikus
TOKSIKOPATOLOGI DAN BIOTRANSFORMASI
SENYAWA TOKSIK LAMTORO MERAH
(Acacia villosa) PADA TIKUS
EVA HARLINA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi TOKSIKOPATOLOGI
DAN BIOTRANSFORMASI SENYAWA TOKSIK LAMTOR0 MERAH
C
!.
(Acacia viCCosa) PADA TlKUS adalah karya s a p sendiri dengan arahan komisi
pembihnbing, dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
I
; rnana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitz
b
kan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam tulisan dan
j dicantumkan ddam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
u
i
EVA W I N A
SVT 995130
ABSTRAK
EuuE
gaai
* s s
EVA HARLINA. Toksikopatologi dm Biotransformasi Senyawa Toksik Lamtor0
Merah (Acacia villosa) pada T h . Dibimbing oleh BAMBANG PONTJO PFUOSOERYANTO, DJOKOWOERJO SASTRADIPRADJA, LATIFAH KOSIM
DARUSMAN dan BUD1 TANGENDJAJA.
Srr3 1
*23 7Qs, 7Qs,*0s
Q
IT
srr=&G
zE9.0.0,
3xr'SSQ
3
go
7
C$$;.
p
?S . of Qz9s ~.
QG.ns
Potensi pemanfmtan lamtoro merah (Acacia villosa) sebagai sumber protein
p a h terkendala oleh kandungan senyawa anti-nutrisi dan toksik, yaitu asam
B7 ,~~ 2 : ( c @
3
0
~
ambo
non-protein (AANP)clan polifcwl. Melalui pengujian pada tikus, peneliti~
~
=
s
Q
@ 2 8 2 n
an
toksikopatologi
ini bertujuan menentukan konsentrasi daun A. villosa maksimal
= 3
3.1.on4
x
=
Q c
5. yang dapat dikonsumsi tikus untuk keperluan percobaan bioassay, tingkat toksisi%; i i g 2
AANP dan polifenol serta efek toksisitas akut kondensat diaksi AANP, memg a
Q
3 tas
0-05 s 3
Q a lo
3 buktikan terjadinya b i o m f o m a s i atau bioaktivasi AANP di daun dan rumen
.: 5.; z:
-. serta memprakirakan neraca metabolisme salah satu senyawaan AANP A. villosa,
=22
z a E s
f yaitu Diamino Butyric Acid @ABA).
c PBX
rn
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi tepung dam A. villosa
E 9;
'2
J
cc maksimal yang dapat dikonsumsi t i b dan diterapkan dalam percobaan bioassay
u,
5 selanjutnya adalah 2 1% bobot kering (BK) pakan. Dari percobaan pemberian 2 1%
*
n
5%
3 BK pakan kondensat fi-aksi AANP clan polifenol masingmasing kepada 6 ekor ti=
9n Q
%
rr
2 kus secara i n t r a g d selama 4 minggu d i b u k t i bahwa AANP A. villosa lebih
- 'c$ 3
daripada polifenolnya. Pada kelompok AANP, secara nyata (pc0.05) konI. toksik
3:
9
sumsi
pakan
clan bobot badan lebih rendah dan nilai SGPT, SGOT, ureum dan
a
;
=
. <
b
kreatinin serta skor histopatologi hati lebih tinggi dibandingkan kelompok polifePb
m
P 35
-4 no1 clan kontrol, sehingga AANP A. villosa diklasifikasi bersifat hepatotoksik
$ 1%
dan nefrotoksik. Dari percobaan toksisitas akut pemberian kondensat f&i
n
AANP dosis tunggal3.2,8.0 dan 20 g/kg bobot badan (BB), masing-masing kepaf 2;gE
da 5 ekor t h s secara intragastrik selama 1 minggu diperoleh nilai LDso 8.80 deX J
a
ngan kisaran 5.62-13.75 g/kg BB, sehingga fraksi AANP A. villosa diklasifikasig l
kan bersifat toksik ringan. Pada dosis 20 g/kg BB terarnati gambaran histopatolo:.: i3
gi berupa kongesti, degenerasi hialin dan nekrosa otot multifokus jantung serta
5.
kongesti,
edema perivaskuler, nekrosis neuron disertai gliosis, nekrosis sel Purkin5
je
serta
malasia
pada serebrum dan serebelurn otak, sehingga h k s i AANP A.
g
9.
n
villosa juga bersifat kardiotoksik dan nefiotoksik.
!3
Perlakuan pengukusan daun pada suhu 70 OC sebelum pemberian 21% BK
2g
0
Q pakan tepung daun A. villosa menyebabkan peningkatan konsurnsi pakan, narnun
Q
0 diikuti penurunan pertambahan bobot badan d m kadar ureum serta peningkatan
s
7
9
nilai SGPT, SGOT, kreatinin, degenerasi dan nekrosa hepatosit serta degenerasi
E
tubular
akut ginjal tikus. Hal ini mengindikasikan terjadinya bioaktivasi terhadap
CO
3
1. senyawa sekunder A. villosa menjadi senyawaan yang bersifat lebih hepatotoksik
2LS
0 dan nefrotoksik di dam. Sebaliknya, pemberian 21% BK pakan tepung daun A.
b
d villosa yang telah difermentasikan secara in vitro dalam cairan rumen kambing
s
adaptasi mengakibatkan biotransfonnasi senyawa sekunder A. villosa menjadi
senyawaan lain yang bersifat kurang hepatotoksik rnaupun nefrotoksik di m e n .
Dari hasil kajian neraca metabolisme DABA dip
*33% dari asupan
senyawaan DABA diserap dan dimetabolisme tubuh h=ba.
Sebagian besar
dan
urin
(*2%).
sisanya
diekskresikan
melalui
feses
(*65%)
7'
Q
Q*
5 ig
#=
Q
"3
z.
"
3
a
b.
=
-
ABSTRACT
EVA W I N A . Toxicopathology and Biotransformation of Toxic Compounds
of Red Acacia (Acacia Villosa) on Rats. Under supervision of BAMI3ANG
PONTJO PRIOSOERYANTO, DJOKOWOERJO SASTRADIPRADJA,
LATIFAH KOSIM DARUSMAN and BUD1 TANGENDJAJA.
The potential usage of red acacia (Acacia villosa) as protein source in ruminant feedstuff is hindered by its content of anti-nutritional and toxic compounds,
namely non-protein amino acids (NPAA) and polyphenols. Using rat bioassays,
the objectives of this toxicopathqlogical study were to determine the maximum
concentration of A. villosa leaf that could be consumed by rats for the sequel bioassay experiments, the toxicity level of NPAA and polyphenols, and the acute toxicity effects of the NPAA-fiaction condensate, to reveal the evidence of biotransformation and bioactivation of NPAA in the leaf and rumen, and to predict the
metabolism balance of a NPAA compound, the Diamino Butyric Acid (DABA).
The results showed that the maximum concentration of A. villosa leafpowder that could be consumed by rats and, thus, applied in the sequel bioassay
experiments was 21% feed dry matter weight (DM). From the experiment of feeding 21% feed DM of NPAA and polyphenolic fraction condensates to respectively
6 rats intragastrically for 4 weeks, it was revealed that NPAA of A. villosa was
more toxic than its polyphenols. The food consumption and body weight of the
NPAA group were significantly lower (p
SENYAWA TOKSIK LAMTORO MERAH
(Acacia villosa) PADA TIKUS
EVA HARLINA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2007
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi TOKSIKOPATOLOGI
DAN BIOTRANSFORMASI SENYAWA TOKSIK LAMTOR0 MERAH
C
!.
(Acacia viCCosa) PADA TlKUS adalah karya s a p sendiri dengan arahan komisi
pembihnbing, dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
I
; rnana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitz
b
kan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam tulisan dan
j dicantumkan ddam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
u
i
EVA W I N A
SVT 995130
ABSTRAK
EuuE
gaai
* s s
EVA HARLINA. Toksikopatologi dm Biotransformasi Senyawa Toksik Lamtor0
Merah (Acacia villosa) pada T h . Dibimbing oleh BAMBANG PONTJO PFUOSOERYANTO, DJOKOWOERJO SASTRADIPRADJA, LATIFAH KOSIM
DARUSMAN dan BUD1 TANGENDJAJA.
Srr3 1
*23 7Qs, 7Qs,*0s
Q
IT
srr=&G
zE9.0.0,
3xr'SSQ
3
go
7
C$$;.
p
?S . of Qz9s ~.
QG.ns
Potensi pemanfmtan lamtoro merah (Acacia villosa) sebagai sumber protein
p a h terkendala oleh kandungan senyawa anti-nutrisi dan toksik, yaitu asam
B7 ,~~ 2 : ( c @
3
0
~
ambo
non-protein (AANP)clan polifcwl. Melalui pengujian pada tikus, peneliti~
~
=
s
Q
@ 2 8 2 n
an
toksikopatologi
ini bertujuan menentukan konsentrasi daun A. villosa maksimal
= 3
3.1.on4
x
=
Q c
5. yang dapat dikonsumsi tikus untuk keperluan percobaan bioassay, tingkat toksisi%; i i g 2
AANP dan polifenol serta efek toksisitas akut kondensat diaksi AANP, memg a
Q
3 tas
0-05 s 3
Q a lo
3 buktikan terjadinya b i o m f o m a s i atau bioaktivasi AANP di daun dan rumen
.: 5.; z:
-. serta memprakirakan neraca metabolisme salah satu senyawaan AANP A. villosa,
=22
z a E s
f yaitu Diamino Butyric Acid @ABA).
c PBX
rn
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi tepung dam A. villosa
E 9;
'2
J
cc maksimal yang dapat dikonsumsi t i b dan diterapkan dalam percobaan bioassay
u,
5 selanjutnya adalah 2 1% bobot kering (BK) pakan. Dari percobaan pemberian 2 1%
*
n
5%
3 BK pakan kondensat fi-aksi AANP clan polifenol masingmasing kepada 6 ekor ti=
9n Q
%
rr
2 kus secara i n t r a g d selama 4 minggu d i b u k t i bahwa AANP A. villosa lebih
- 'c$ 3
daripada polifenolnya. Pada kelompok AANP, secara nyata (pc0.05) konI. toksik
3:
9
sumsi
pakan
clan bobot badan lebih rendah dan nilai SGPT, SGOT, ureum dan
a
;
=
. <
b
kreatinin serta skor histopatologi hati lebih tinggi dibandingkan kelompok polifePb
m
P 35
-4 no1 clan kontrol, sehingga AANP A. villosa diklasifikasi bersifat hepatotoksik
$ 1%
dan nefrotoksik. Dari percobaan toksisitas akut pemberian kondensat f&i
n
AANP dosis tunggal3.2,8.0 dan 20 g/kg bobot badan (BB), masing-masing kepaf 2;gE
da 5 ekor t h s secara intragastrik selama 1 minggu diperoleh nilai LDso 8.80 deX J
a
ngan kisaran 5.62-13.75 g/kg BB, sehingga fraksi AANP A. villosa diklasifikasig l
kan bersifat toksik ringan. Pada dosis 20 g/kg BB terarnati gambaran histopatolo:.: i3
gi berupa kongesti, degenerasi hialin dan nekrosa otot multifokus jantung serta
5.
kongesti,
edema perivaskuler, nekrosis neuron disertai gliosis, nekrosis sel Purkin5
je
serta
malasia
pada serebrum dan serebelurn otak, sehingga h k s i AANP A.
g
9.
n
villosa juga bersifat kardiotoksik dan nefiotoksik.
!3
Perlakuan pengukusan daun pada suhu 70 OC sebelum pemberian 21% BK
2g
0
Q pakan tepung daun A. villosa menyebabkan peningkatan konsurnsi pakan, narnun
Q
0 diikuti penurunan pertambahan bobot badan d m kadar ureum serta peningkatan
s
7
9
nilai SGPT, SGOT, kreatinin, degenerasi dan nekrosa hepatosit serta degenerasi
E
tubular
akut ginjal tikus. Hal ini mengindikasikan terjadinya bioaktivasi terhadap
CO
3
1. senyawa sekunder A. villosa menjadi senyawaan yang bersifat lebih hepatotoksik
2LS
0 dan nefrotoksik di dam. Sebaliknya, pemberian 21% BK pakan tepung daun A.
b
d villosa yang telah difermentasikan secara in vitro dalam cairan rumen kambing
s
adaptasi mengakibatkan biotransfonnasi senyawa sekunder A. villosa menjadi
senyawaan lain yang bersifat kurang hepatotoksik rnaupun nefrotoksik di m e n .
Dari hasil kajian neraca metabolisme DABA dip
*33% dari asupan
senyawaan DABA diserap dan dimetabolisme tubuh h=ba.
Sebagian besar
dan
urin
(*2%).
sisanya
diekskresikan
melalui
feses
(*65%)
7'
Q
Q*
5 ig
#=
Q
"3
z.
"
3
a
b.
=
-
ABSTRACT
EVA W I N A . Toxicopathology and Biotransformation of Toxic Compounds
of Red Acacia (Acacia Villosa) on Rats. Under supervision of BAMI3ANG
PONTJO PRIOSOERYANTO, DJOKOWOERJO SASTRADIPRADJA,
LATIFAH KOSIM DARUSMAN and BUD1 TANGENDJAJA.
The potential usage of red acacia (Acacia villosa) as protein source in ruminant feedstuff is hindered by its content of anti-nutritional and toxic compounds,
namely non-protein amino acids (NPAA) and polyphenols. Using rat bioassays,
the objectives of this toxicopathqlogical study were to determine the maximum
concentration of A. villosa leaf that could be consumed by rats for the sequel bioassay experiments, the toxicity level of NPAA and polyphenols, and the acute toxicity effects of the NPAA-fiaction condensate, to reveal the evidence of biotransformation and bioactivation of NPAA in the leaf and rumen, and to predict the
metabolism balance of a NPAA compound, the Diamino Butyric Acid (DABA).
The results showed that the maximum concentration of A. villosa leafpowder that could be consumed by rats and, thus, applied in the sequel bioassay
experiments was 21% feed dry matter weight (DM). From the experiment of feeding 21% feed DM of NPAA and polyphenolic fraction condensates to respectively
6 rats intragastrically for 4 weeks, it was revealed that NPAA of A. villosa was
more toxic than its polyphenols. The food consumption and body weight of the
NPAA group were significantly lower (p