Tanin terkondensasi dan mikotoksin pada sorgum genotipe cokelat: Tantangan baru yang harus diatasi dalam produksi unggas

• Sebagai karakteristik struktural yang sangat penting, telah ditentukan bahwa GBS dengan testa yang sangat berkembang dan berpigmen tinggi memiliki kandungan polifenol total dan CT yang tinggi dibandingkan dengan GBS yang tidak atau sedikit berkembang pada lapisan ini (Doherty et al., 1987; Ciccola, 1989).
• Fakta ini menunjukkan bahwa di lapisan inilah sel-sel yang menghasilkan senyawa-senyawa ini berada. Oleh karena itu, kultivar yang tidak memiliki testa (sorgum genotipe putih) tidak mengandung CT; nilai gizinya sekitar 96-98% jika dibandingkan dengan jagung (Sullivan, 1987).

Toksisitas Intrinsik: Senyawa Polifenol

Dari sudut pandang kimia, senyawa polifenol dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok:

Asam fenolik ditemukan dalam semua kultivar sorgum dan sebagian besar senyawa flavonoid, sementara tanin, terutama yang terkondensasi, hanya terdapat dalam GBS, memiliki testa berpigmen, tahan terhadap serangan burung dan degradasi enzimatik (Hahn et al., 1984).

Tanin

Tanin merupakan kompleks polimer fenolik yang merupakan salah satu produk alami yang paling banyak jumlahnya dan tersebar luas di banyak sayuran, termasuk pohon, buah, dan rumput.

Keberadaannya dalam serealia jarang, dan dalam kasus sorgum, tanin hanya ditemukan dalam kultivar yang secara genotipe berwarna cokelat (Mehansho et al., 1987a).

Tanin yang dapat dihidrolisis

Penelitian oleh Hahn et al. (1984) memungkinkan untuk membedakan dua kelompok besar:

Perwakilan utamanya adalah asam tanat, yang terurai menjadi komponen-komponen karakteristiknya: gula dan asam fenolik (asam galat atau asam ellagik) ketika mengalami perlakuan dengan larutan asam atau basa atau dengan enzim hidrolitik seperti tanase.

Tanin Terkondensasi

Mereka adalah polimer fenolik dengan berat molekul tinggi (500 hingga 3000 dalton), larut dalam air, yang merupakan hasil kondensasi unit flavan-3-ol atau katekin dan disebut sebagai proantosianidin (Salunkhe et al., 1982).

• CT memiliki kemampuan untuk mengendapkan alkaloid, gelatin, dan protein lain, membentuk kompleks protein-tanin yang stabil; yang akan menyebabkan inaktivasi protein dengan presipitasi protein berikutnya (Awy Swanson, 1985).
• Jenis tanin ini secara ilmiah telah dikaitkan dengan penurunan nilai gizi GBS dan respons produktif pada unggas (Hahn et al., 1984; Jaramillo, 1992).

Gambar 2. Struktur Polimer Proantosianidin (Tanin Terkondensasi). Sumber: Diadaptasi dari Gupta dan Haslam (1979).

Toksisitas Ekstrinsik: Metabolit Mikobiota

Kehadiran jamur sebagai kontaminan alami pada masukan tanaman, khususnya biji sorgum, penting karena, selain toksisitas intrinsik biji-bijian yang dihasilkan oleh keberadaan CT, komponen toksik baru juga ikut tergabung.

• Komponen toksik baru ini bersifat ekstrinsik. Hal ini diwakili oleh kontaminasi alami oleh mikotoksin ketika jamur tersebut memiliki kapasitas genetik untuk menghasilkan satu atau lebih senyawa kimia ini.

Setelah terbentuk dalam biji sorgum, mikotoksin dapat tertelan melalui pakan, menyebabkan disfungsi organik pada unggas yang berdampak negatif pada kesehatan keseluruhan dan tingkat produksi.

Pada ternak produksi, terutama unggas dan babi, efek yang dapat ditimbulkan oleh konsumsi GBS yang tinggi CT dan terkontaminasi mikotoksin tidak diketahui karena upaya penelitian pada jenis sorgum ini difokuskan pada studi efek antinutrisi tanin.

TOKSIKOLOGI PENYEBAB TRINOMIAL – EFEK – RESPON

PENYEBAB Trinomial – AKIBAT – RESPON dapat didefinisikan sebagai tindakan agen kausal pada sistem biologis, yang menimbulkan efek yang diekspresikan melalui respons atau manifestasi yang terukur dan/atau terlihat (Jaramillo, 2005).

Foto 1. Mikobiota dalam sorgum. Cawan petri dalam media DRBC dan MSA pada delapan hari inkubasi. Sumber: Dr. Marta Jaramillo (1999 – 2018)

Saat ini, diketahui bahwa dalam GBS:

• Komponen CAUSE diwakili oleh keberadaan intrinsik CT dan oleh keberadaan ekstrinsik metabolit yang diproduksi oleh mikobiota yang mencemari biji-bijian secara internal dan eksternal di ladang dan yang mana beban mikobiota eksternal ditambahkan selama penyimpanan dan pengangkutan.
• Komponen EFFECT diwakili oleh pembentukan efek yang dikembangkan oleh komponen CAUSE dalam organ dan jaringan dari berbagai sistem biologis.
• Komponen RESPONSE dikaitkan dengan manifestasi yang ditunjukkan oleh hewan sebagai konsekuensi dari komponen EFFECT; Ini dapat diukur secara kuantitatif (Jaramillo, 2005).

TANIN TERKONDENSASI

Toksisitas Metabolik

Penyerapan langsung CT tampaknya tidak memungkinkan. Mungkin, karena hambatan anatomi yang ditemui dan, lebih khusus lagi, karena ukuran besar polimer tanin, yang tidak terdegradasi menjadi produk akhirnya oleh enzim saluran pencernaan.

Namun, beberapa bukti toksisitas metabolik telah dikaitkan dengan kemungkinan aksi CT dan senyawa kimia lain yang ada dalam biji sorgum, seperti:

• Penelitian oleh Sell dan Rogler (1983) menunjukkan kemungkinan toksisitas metabolik CT dengan menemukan peningkatan aktivitas enzim UDP-glukuroniltransferase pada burung yang mengonsumsi sorgum dengan kandungan tanin tinggi dibandingkan dengan burung yang diberi makan sorgum dengan kandungan tanin rendah.

Enzim ini diketahui terlibat dalam proses detoksifikasi senyawa fenolik. Atas dasar ini, peningkatan aktivitasnya dapat menyiratkan penyerapan CT melalui dinding usus.

• Hipotesis ini diperkuat oleh pengamatan Martin-Tanguy et al. (1976), yang melaporkan bahwa tanin mengurangi penggunaan asam amino secara metabolik.

Dalam bidang ini, penelitian oleh Jaramillo (1992) menunjukkan perubahan histologis dan histokimia saluran pencernaan pada ayam pedaging yang menerima ransum dengan sorgum dengan kandungan tanin tinggi.

• Temuan ini menunjukkan adanya agen berbahaya yang dapat dikaitkan dengan aksi senyawa ini atau dengan aksi oligomer flavonoid.

METABOLIT MIKOBIOTA

Penelitian Jaramillo dan Wyatt (2000ab, 2001ab, 2002ab, 2003ab, 2004ab) dilakukan sebagai pelopor dalam studi trinomial toksigenisitas pada biji sorgum, yang menyoroti bahwa unsur-unsur trinomial tersebut akan diwakili oleh:

• Kandungan Tanin Terkondensasi (CTC).
• Kontaminasi Mikobiota (MC).
• Potensi Toksigenik Mikobiota (TPM).

Trinomial ini telah membuka area investigasi yang menarik.

• Dalam berbagai studi mereka, Jaramillo dan Wyatt membahas temuan penting yang saat ini memungkinkan kita untuk memahami toksigenisitas GBS di bawah konsep baru sistem integral Tanin Terkondensasi – Metabolit Mikobiota, yang menyoroti dinamika perkembangannya.
• Sistem toksigenisitas ini terjadi secara alami dalam kondisi lapangan karena adanya tanin dalam biji-bijian dan kontaminasi internal dan eksternal oleh mikobiota.

KESIMPULAN

Dalam studi toksisitas GBS, konsep pendekatan baru yang melibatkan trinomial: CTC – MC – TPM memungkinkan evaluasi komprehensif yang lebih akurat dan representatif terhadap toksisitas biji-bijian itu sendiri, kejadian kontaminasi yang terjadi baik di lapangan maupun di tingkat penyimpanan, dan dampaknya pada unggas dan babi yang menimbulkan respons buruk terhadap fungsi berbagai organ dan sistem; ternak muda adalah yang paling terpengaruh.

Memahami toksisitasnya akan menuntun kita pada penggunaan nutrisi dan pakan ternak yang lebih efisien dan rasional.