Potensi Alumunium Silikat sebagai Mycotoxin binders terhadap Ekspresi Sitokrom C dan Caspase

Tanaman jagung merupakan salah satu tanaman pangan utama kedua setelah padi yang sangat berguna bagi kehidupan manusia dan ternak karena hampir keseluruhan bagian tanaman ini dapat dimanfaatkan. Selain sebagai komoditas pangan, jagung sangat dibutuhkan sebagai penyusun utama bahan pakan ternak (Deptan, 2007). Namun, peningkatan industri pakan ini tidak diikuti oleh peningkatan mutu jagung itu sendiri, jagung yang kaya akan karbohidrat merupakan substrat yang cocok untuk pertumbuhan kapang toksigenik dan pembentukan mikotoksin. Hal ini semakin ditunjang dengan kondisi iklim tropis Indonesia yang suhu, curah hujan dan kelembabannya cukup tinggi yang sangat mendukung berkembangbiaknya kapang penghasil mikotoksin tersebut (Lardy, 2013).

Mikotoksin merupakan racun yang dikeluarkan oleh kapang dan dapat mengganggu kesehatan. Mikotoksin merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan oleh spesies kapang tertentu selama pertumbuhannya pada bahan pangan maupun pakan. Konsumsi produk pangan yang terkontaminasi mikotoksin dapat menyebabkan terjadinya mikotoksikosis, yaitu gangguan kesehatan pada manusia dan hewan dengan berbagai bentuk perubahan klinis dan patologis misalnya dapat menyebabkan kanker hati, degenerasi hati, demam, pembengkakan otak, ginjal dan gangguan syaraf (Rahayu, 2006).

Zearalenon merupakan contoh mikotoksin yang  merupakan senyawa organik hasil metabolisme sekunder kapangyang dihasilkan oleh Fusarium Graminerum. Zearalenon merupakan mikotoksin dalam jagung dan biji-bijian yang dapat mempengaruhi sistem reproduksi dan produktivitas ternak (Umiyasih dan Wina, 2008).  Maresca dan Fantini (2010) menyebutkan bahwa zearalenon merupakan mikotoksin estrogen alami yang stabil terhadap panas dan ditemukan pada hampir semua produk pertanian. Zearalenon dapat menginduksi perubahan proses metabolik dan aktivitas sel dari ovarium, uterus, hati, sumsum tulang belakang, otak, kelenjar mammae, dan sel-sel epitel usus. Pengaruh Zearalenonpaling penting terhadap sistem reproduksi (Nikov et al., 2000). Zearalenon telah ditemukan sebagai mikotoksin agen penyebab menurunnya produksi ternak sapi di Indonesia (Nuryono et al., 2003). Konsentrasi zearalenon 5-20 ppm dalam diet pakan dapat meningkatkan kejadian infertilitas pada ternak sebesar 80%. Sapi bunting yang terpapar 20 ppm zearalenon dalam diet pakan dapat mengakibatkan abortus (Nikov et al., 2000; Bridges et al., 2008).

Zearalenon dapat menginduksi terbentuknya Reactive Oxygen Species (ROS) dan gangguan homeostasis intraseluler yang menyebabkan terjadinya proses apoptosis jalur intrinsik (Bouaziz et al., 2008). Proses apoptosis terjadi akibat permeabilitas membran mitokondria meningkat dan pelepasan molekul pro-apoptosis kedalam sitoplasma tanpa memerlukan reseptor kematian. Faktor pertumbuhan dan sinyal lainnya dapat merangsang pembentukan protein anti-apoptosis Bcl-2, yang berfungsi sebagai regulasi apoptosis. Protein anti apoptosis yang utama adalah Bcl-2 dan Bcl-x yang pada keadaan normal terdapat pada mitokondria dan sitoplasma. Pada saat sel mengalami stress, Bcl-2 dan Bcl-x akan menghilang dari membran mitokondria dan kemudian digantikan oleh protein pro-apoptosis, seperti Bak, Bax dan Bim. Sewaktu kadar Bcl-2 dan Bcl-x menurun, permeabilitas membran mitokondria meningkat, beberapa protein dapat mengaktifkan cascade caspase. Salah satu protein tersebut adalah sitokrom C yang diperlukan untuk proses respirasi mitokondria. Pada sitosol, sitokrom C berkaitan dengan APAF-1 (Apoptosis Activating Factor 1) dan mengaktifkan caspase-9 yang kemudian akan mengaktifkan caspase-3 yang merupakan eksekutor  utama  yang  dapat diaktivasi  oleh jalur intrinsik sehingga terjadi proses apoptosis (Lumongga, 2008).

Penambahan mycotoxin binders diharapkan dapat mengurangi efek mikotoksin zearalenon yang dapat mengakibatkan terjadinya apoptosis, baik melalui jalur ekstrinsik maupun instrinsik (Avantaggiato et al., 2005).

Pengamatan potensi mycotoxin binders sebagai antagonis terhadapan mikotoksin zearalenon dilakukan dengan melihat ekspresi sitokrom C dan caspase 3. Pembacaan hasil ekspresi sitokrom C dan caspase 3 sel uterus mencit dilakukan pada seluruh preparat secara mikroskopis dengan metode skoring. Hasil perhitungan dan skoring yang didapat selanjutnya dirata-rata kemudian diolah dengan program SPSS 20 for windows.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa Mycotoxin binders dapat menurunkan terlepaskannya sitokrom C sel uterus mencit (Mus musculus) yang dipapar zearalenon, dan Mycotoxin binders dapat menurunkan ekspresi caspase 3 sel uterus mencit (Mus musculus) yang dipapar zearalenon. Berhubungan dengan hasil penelitian tersebut  Sehingga dapat disarankan Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai potensi mycotoxin binders terhadap fisiologi dan patologi organ lain selain uterus, seperti plasenta dan ovarium yang terpapar zearalenon dan Perlu dilakukannya penelitian lebih lanjut mengenai potensi mycotoxin binders terhadap mikotoksin aflatoksin, deoksinivalenol, fumonisin, dan okratoksin.

Penulis: Amung Logam Saputro, Ragil Angga Prastya, Muhammad Thohawi Elziyad Purnama