AN RADIOSELENIUM DALAM DARAH Bintara Her - Digilib

KORELASI ANTARA AKTMTAS
ENZIM GSH-Px
AN RADIOSELENIUM DALAM DARAH
DAN SERAP-
Bintara Her Sasangka*
ABSTRAK - ABSTRACT
KORELASI ANTARA AKTIVITAS ENZIM GSH-Px DAN SERAPAN RADIOSELENlUM DALAM DARAH. Percobaan untuk mengetahui kordasi antara aktivitas enzim GSH-Px
dengan serapan radiOlldenium dalam darah tdah dilakukan. Sampc:l yang digunakan di dalam
penc:litian ini berupa darah dari gO ekor sapi perah dengan berbagai kondisi tubuh. Pengambilan
darah dilakukan dengan menggunakan vacutainer ~
(Becton, Dickson) yang mengandung
EDTA sebagai antikoagulan. Pengukuran aktivitas enzim GSH-Px dilakukan pada temperatur
rendah ~ - g0C), kemudian diikuti dengan pengukuran serapan radiosdenium de'ngan menggunakan 7 Se (18 muCi/g ml sampc:l) yang diinkubasi sdama g jam. Hasi! penc:litian menunjuklean adanya kordasi yang negatif antara aktivitas GSH-Px dan nilai serapan radiOlldenium
(r·0,91).
CORRELATION BE1WEEN GSH-Px ~C-:gvITY. AND UPTAKE OF RADIOSELENIUM IN BLOOD. An experiment to study the correlation between GSH-Px activity and
uptake of radiOlldenium in bovine blood has been carried out. Sampds used in this experiment
were from gO herds of cattle blood, of different condition. Blood was collected by vacutainer
tubes (Becton, Dickson) contained EDTA as anticoagulant. Detection of GSH-Px was assayed
at low temperatures (2 - g0C), and followed by radiOldenium uptake using 75Se (18 muCi{
g ml sample), after g hours being incubated. The result of this experiment showed a negative
corrdation (r = 0.91) between GSH-Px activity and the uptake of radioSdenium.
PENDAHULUAN
Pada tahun 1957, SCHWARTZ (1) te1ah membuktikan bahwa selenium mempakan nutritional factor yang esensial untuk mencegah terjadinya kematian se1-sel
hati pada tikus. Necrosis pada hati tikus dapat dicegah dengan pemberian 0,1 ppm
Se dalam ransumnya.
Ternak sapi clan domba yang memakan rumput pada tanah-tanah yang kandungan seleniumnya (Se) rendah, sering teIjadi muscular dystrophy dan white
muscle ~
(2). Pemberian Se dalam dosis yang tepat di dalam ransumnya dapat
mencegah timbulnya gejala-geja1a tersebut.
Beberapa kasus timbulnya retained placenta pada sapi-sapi yang baru melahirkan diduga akibat kandungan Se di dalam ransumnya kurang (3). Penelitian yang
telah dilakukan pada beberapa hewan menunjukkan bahwa Se merupakan unsur
yang penting di dalam sistem enzim glutathione peroxidase (GSH-Px).
* Pusat
Aplikasi Isotop clan Radiasi, BATAN
619
Pemeriksaan nilai aktivitas enzim GSH-Px pada temak yang di duga mengalami
deflsiensi Se merupakan salah satu cara yang banyak dipakai di beberapa negara (4).
WRIGHT dan BELL (5) dengan menggunakan teknilc radioisotop, telah melalculcan
pene1itian pada domba yang diberi makan berbagai tingkat konsentrasi ·Se. Hasil
percobaan dfiaporkan bahwa pada domba yang diberi makan dengan konsentrasi
Se tinggi, nilai serapan radioselenium di dalam darah lebih rendah bila dibandingkan
yang diberi makan dengan konsentrasi Se rendah.
Berdasarkan data terse but diatas, maka dalam penelitian ini akan diamati
sejauh mana hubungan/korelasi antara aktivitas enzim GSH-Px dengan nilai serap
radioselenium di dalam darah.
TATA KERJA
Dalarn penelitian ini digunakan sarnpel darah sapi perah yang diperoleh dari
para 'peternak disekitar Ithaca, New York, dengan berbagai macam kondisi tubuh.
Dengan menggunakan vacutainer tubes (Becton, Dickson) yang mengandung EDTA
sebagai antikoagulan, darah diambil melalui vina jugularis baik pada sapi-sapi yang
normal, maupun yang diduga mengalami deflsiensi Se. Tabung-tabung yang telah
berisi darah kemudian disimpan ditempat yang dingin (2 - 3°C) dengan maksud
untuk mencegah terjadinya kerusakkan/hemolisis selarna pengangkutan dari lapangan
ke laboratorium.
Penyiapan Sampel Untuk Analisis Aktivitas EnzimGSH-Px.
Analisis aktivitas
enzim GSH-Px di dalam darah dilakukan berdasarkan metode PAGLIA dan VA·
LENTINE (6) yang telah dimodiflkasikan. Dalam penelitian ini pencucian sel darah
merah untuk menghilangkan plasma tidak dilakukan karena kandungan GSH-Px
di dalam plasma sangat rendah.
Darah yang akan dianalisis dibuat lisat terlebih dahulu yaitu dengan cara mencarnpurkan 0,2 ml darah dengan 0,8 ml air suling. Untuk mengubah hemoglobin
menjadi cyanometglobin, lisat tersebut ditambah dengan 1 ml larutan Drabkin.
Sejumlah 20 ul hemolisat tersebut selanjutnya ditarnbahkan dengan 2,35 ml carnpuran ·reagen di dalam cuvet berukuran 1,0 x 1,0 em. Campuran reagen tersebut
terdiri dari : 300 mIl M KP04 buffer (pH 7),60 m1 0,25 M EDTA, 30 ul 0,2 M
Na azida, 60 ul 0,05 M GSH dan 1,9 ml H202' Selanjutnya cuvet yang telah berisi
hemolisate dan campuran reagen tersebut, ditambahkan 0,3 ml 2mM NADPH,
0,3 ml GR (10 unit/ml) dan 30 ul 25 mM H202'
Oleh karena reagen-reagen tersebut sangat peka terhadap perubahan temperatur, maka selama persiapan sampel dan reagen, dan selama pembacaan, sampel dan
reagen harus diletakkan pada tempat yang dingin (ice bath).
Dengan menggunakan spektrofotometer
(Backman) kerapan optik (KO)
dihitung pada panjang gelombang 340 nm. Selanjutnya dihitung pula konsentrasi
haemoglobin (Hb) dalam darah dengan menggunakan panjang gelombang 540 nm.
Aktivitas enzim GSH-Px dalarn darah dihitung dengan rurnus sebagai berikut :
Aktivitas GSH-Px
620
••
Pi KO NADPH x 24.000
Konsentrasi Hb dalam darah
Pemapan Sampel Untuk Serapan Rildioselenium Dalam Darah. Dengan menggunakan sampel yang sarna, serapan radioselenium dalam darah dihitung dengan
menggunakan metode WRIGHT dan BELL (5). Sejurnlah 3 ml sampel darah (whole
blood), diinkubasi dengan 18 muCi radioselenium eSSe) dalam bentuk sodium
selenit selama 3 jam. Pada akhir inkubasi sejurnlah 500 ul darah terse but dipipetkan
ke dalam 2 tabung. Salah satu dari tabung tersebut darahnya dicuci dengan 2 ml
larutan garam siologis sebanyak 2 kali, sedang tabung yang lain tidak mengalami
pencucian dan diperlakukan sebagai standar. Sampel-sampel tersebut selanjutnya
dicegah dengan menggunakan alat pencacah gamma. Denganmenggunakan
alat
micro haemotocryt centrifuge, dihitung pula persentase Packed Cell ~
(pCY)
untuk masing-masing sampel. Nilai serapan radioselenium dalam darah dihitung
dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Cacahan sampel/satuan waktu x 0,4
Nilai serapan
PVC satp.pel
=
x 100 %
Cacahan standar/satuan waktu
HASIL DAN PEMBAHASAN
Studi pendahuluan tentang pengukuran aktivitas enzim GSH-Px di dalam
darah, menunjukkan bahwa sam pel darah yang berumur 1 - 7 hari tidak menunjukkan adanya perubahan di dalam aktivitasnya, akan tetapi setelah darah tersebut
berumur 7 hari aktivitas GSH-Pxnya menurun. Penyimpanan darah dalam temperatur dingin (2 - 30C) aktivitas enzim tetap konstan dalam waktu yang cukup lama,
yaitu sekitar 3 minggu (7). Sebaliknya nilai serap radioselenium di dalam darah
akan meningkat dengan bertambahnya umur sampel. Pada umur 1 - 5 hari, nilai
serapan tidak menunjukkan adanya perbedaan, akan tetapi mulai hari ke 6 nilai
serap cenderung meningkat.
Hasil analisis GSH-Px dalam darah sapi yang barn melahirkan dan mengalami
retained placenta, aktivitas enzim GSH-Px mempunyai nilai yang rendah, begitu
juga pada sapi-sapi yang menunjukkan adanya gejala-gejala defisiensi Se. Pad a sapisapi dengan kondisi tubuh yang normal nUai aktivitas GSH-Px relatif tinggi. Sapisapi yang mempunyai nilai aktivitas GSH-Px di atas 30 EU/g Hb tidak menunjukkan adanya gejala klinis. Sedang sapi yang mempunyai nilai GSH-Px di bawah
20 EU/g Hb mulai terlihat adanya gejala klinis.
Penelitian yang dilakukan oleh WILSON et al (8) pada domba dan sapi ada hubungan yang positif antara konsentrasi Se di dalam darah dengan nilai aktivitas en~im
GSH-Px. Adanya hubungan antara Se dengan aktivitas GSH-Px, beberapa peneliti
menduga bahwa Se merupakan komponen yang penting bagi enzim GSH-Px.
Enzim GSH-Px selain terdapat di dalam darah, juga terdapat pada jaringan lain
dengan konsentrasi· yang berbeda. Berdasarkan hal terse but beberapa peneliti telah
memanfaatkan hubungan terse but untuk medeteksi hewan ternak apakah mengalami
deflSiensi Se atau tidak, yaitu dengan cara mengukur aktivitas enzim GSH-Px di
dalam jaringan (4, 7,8,9).
621
Data yang diperoleh dalam penelitian ini terlihat adanya nilai serapan radioselenium yang berbeda antara hewan yang satu dengan lainnYa. Perbedaan tersebut
sesuai dengan gejala klinis yang tampak Ji lapangan. Hewan yang terlihat normal di
lapangan, nilai serapan radioseleniumnya lebih rendah dari pada yang menunjukkan
tanda-tanda klinis. Nilai serapan rendah pada hewan yang normal, kemungkinan
disebabkan kandungan Se di dalam darah cukup, sehingga pada waktu darah
diinkubasi dengan radioselenium selama 3 jam, sel darah merahnya banya mampu
menangkap Se aktif dalam jumlah sedikit. Sebaliknya pada hewan yang menunjukkan adanya gejala klinis, kandungan Se di dalam darah rendah, sehingga pada waktu
darah tersebut diinkubasi dengan radioselenium, sel-sel darah merahnya akan
menangkap Se aktif dalam jumlah yang lebih banyak. Hipotesis tersebut didasarkan
pada basil penelitian pada domba yang diberi ransum dengan berbagai tingkat
kandungan Se. Domba yang diberi ransum dengan kandungan Se tinggi, nilai serapan radioseleniumnya di dalam darah rendah, sebaliknya domba yang diberi ransum
dengan kandungan Se rendah, nilai serapan radioseleniumnya tinggi (5) .
. Hasil perhitungan kedua macam data (aktivitas. GSH-Px dan nilai serapan
radioselenium) mempunyai korelasi yang negatif, yaitu nilai r = -0,91 (Grafik 1).
Sapi-sapi yang tidak menunjukkan gejala k1inis deflSiensi Se (normal), nilai aktivitas
enzim GSH-Px nya tinggi, dan nilai serapan radioseleniumnya di dalam darah
rendah. Sebaliknya sapi yang menunjukkan tanda-tanda klinis defisiensi So, aktivitas enzim GSH-Px rendah dan nilai serapan radioseleniumnya tinggi.
Meskipun dalam penelitian ini tidak dilakukan pengukuran tingkat konsentrasi
Se dalam darah, tetapi adanya unsUr Se di dalam darah sangat penting dalam sistem
enzim GSH-Px, begitu pula dengan nilai sera pan radioseleniumnya. Hasil penelitian
yang dilakukan oleh SCHOLZ (10) pada sapi perah menunjukkan bahwa nilai
konsentrasi Se dalam darah sangat erat hubungannya dengan aktivitas enzim GSHPx. Makin tinggi konsentrasi Se dalam darah makin tinggi pula aktivitas enzim GSHPx-nya (r = 0,958).
KESIMPULAN
Beberapa kesimpulan yang dapat diperoleh dari basil penelitian ini antara lain:
1.
2.
Nilai aktivitas enzim GSH-Px dalam darah mempunyai korelasi linier negatif
dengan serapan radioselenium dalam darah.
Seperti balnya dengan metode penentuan aktivitas GSH-Px yang telah dapat
digunakan untuk mendeteksi defisiensi Se pada hewan, maka diharapkan
metode serapan radioselenium dapat digunakanpula
untuk mcndeteksi Se
dalam darah.
UCAP AN TERIMA KASm
Penulis mengucapkan terima kasih kepada BATAN yang telah memberi izin
training di Amerika, dalam rangka bantuan teknik lAEA.
622
DAFTAR PUSTAKA
1. SCHWARTZ, K., and FOLTZ, CM., Selenium as an integral part of factor 3
against dietary necrotic liver degeneration, J. Am. Chern. Soc. 79 (1957)
3292.
2. METZLER. DE., Biochemistry, The Chemical Reoction of Living Cells, Academic Press, New York (1977).
3. JULIEN, W.E., CONRAD, H.R., and MOXON, A.L., Selenium and vitamin E
and incidence of retained placenta in parturient dairy cows. II. Prevention in commercial herds with prepartum treatment, J. of Dairy Science
59 11 (1976) 1960.
4. SEGAL, HJ., SIEGEL, DM., NORMAN, B.B., and OLIVER, M.N., "A rapid
screening blood spot test for selenium responsive desease in cattle", California Veterinarian, Schalm's Lab. Notes, California, Dec. (1977) 10.
5. WRIGHT, P .L., and BELL, M.C., Selenium and vitamin E influence upon the
in vitro uptake of Se 75 by ovine blood cells, Proc. Soc. Exp. BioI. Med.
144 (1963) 379.
6. PAGILA, DE., and VALENTINE, W.N., Studies on the quantitative and
qualitative of erythrocyte glutathione peroxidase, Journal of Laboratory
and Clinical Medicine 70 (1967) 158.
7. KALLFELS, FA., WALLACE, R.J., and SASANGKA, BH., "Glutathione
. peroxidase assay and red cell uptake of Se75 for practical assessment of
selenium status in cattle", Proc. Fifth International Conference on Production Desease in Farm Animals, Swedish University of Agricultural Sciences
(1983)330 ..
8. WILSON, P.E., and JUDSON, GJ., Glutathione peroxidase activity in bovine
and ovine erythrocytes in relation to blood selenium concentration,
British Vet~rinary Joumal132 (1976) 428.
9. ALLEN, WM., PARR, WH., ANDERSON,PH., SYLVIA, B., BRADLEY, R.,
and PATTERSON, D.s.P., Selenium and the activity of glutathione
peroxidase in bovine erythrocytes, The Veterinary Record, April 19 (1975).
10. SHOLZ, R.W., and HUTCffiNSON,LJ., Distribution of glutathione peroxidase
activity and selenium in the blood of dairy cows, Am. J. Vet. Res. 40
(1979) 245.
623
urut
*)
..mengalami
adanya
gejala
klinis
44
+18
49
37
17
19
12
16
41
45
42
33
56
43
25
47
22
41
Aktivitas
Tanda
klinis
48
19
51
1+
512
717
19
*)
retained
placenta
98,79
,11
59,65
10,20
51,47
51,94
11,35
,78
62.0
17GSH-Px
12,36
14,88
13,47
10,01
10,3
41,91
50,85
51,84
56,19
50,24
36,83
50,66
13,52
Tabd. menunjukkan
1. Aktivitas
enzim
GSH-Px
dan
serapan radioselenium di dalam darah.
65,09
68,89
55,82
12,07
11,56
11,52
9,26
39,48
Serapan
di+
lapangan
(EU/g
Hb)
(%) radioselenium
+
tidak menunjukkan gejala klinis
-
624
60
~
,
os
r
e
=0: 0,91
'\ X
..
76,82 - 1,41
u~ I -50
1!
'2
:I
Y
30
40
20
"
s:>.
00
oCs
-.:1
"6
10
\..
10
20
30
40
40
50
Aktivitas enzim GSH-Px (EU/g Hb)
Gambar 1.
Korelasi antara aktivitas GSH-Px dengan serapan radiosdenium.
625
DISKUSI
LEO BAWBARA :
1.
2.
Bagairnana pendapat Anda mengenai pakan di Indonesia, apakah deflSiensi Se
cukup serius?
Apa keuntungan atau kerugian metode yang Anda lakukan dibanding dengan
metode pengukuran aktivitas GSH-Px?
BlNTARA H.s. :
1.
2.
Mengenai pakan ternak di Indonesia, saya belum mengetahui, apakah kekurangan Se atau tidak.
Keuntungan:
a. Pengadaan 75Se relatiflebih mudah dibanding dengan reagen untuk GSHPx.
b.
Penganalisaan sampel dalam jumlah yang banyak mudah dan cepat dilakukan.
Kalau kerugiannya tidak ada, saya cenderung berpendapat, bahwa :
a. Untuk beberapa InstitutjLembaga penelltian metode ini belum dapat
dilakukan, karena belum semua lembaga pene1itian mempunyai fasilitas
laboratorium yang menunjang pekerjaan dengan radioisotop. Seperti di
ketahui bahwa laboratorium untuk radioisotop mempunyai persyaratan
tertentu.
b.
Beberapa lembaga penelitian
pencacah (counter).
pada saat sekarang belum memiliki alat
SNO SUWANDY ASTUTI :
Apakah pengukuran nilai serapan dapat pula digunakan untuk mendeteksi deflSiensi
unsur lain (selain Se) ?
BlNTARA H.s. :
Pada prinsipnya dapat, misalnya dengan menggunakan 65Zn dapat dideteksi defisiensi Zn. Oleh karena penggunaan radioisotop juga ada keterbatasannya, terhadap
beberapa unsur yang mempunyai isotop dengan waktu paruh yang relatif pendek
tidak dapat dilakukan dengan menggunakan metode ini.
ENDRAWANTO :
1.
Berapa idealnya kadar Se yang diperlukan untuk hewan monogastrik maupun
ruminansia ?
2.
Bagaimana kemungkinan aplikasinya di Indonesia untuk mendeteksi deflSiensi
Se, karena menurut Anda cara ini telah banyak dilakukan.
626
BINTARA B.S. :
1.
2.
Kadar Se yang diperlukan bagi monogastrik maupun ruminansia sangat bervariasi, bergantung dari jenis ternaknya. Sebagai eontoh kebutuhan Se pada
domba dan sapi adalah 0,1 ppm Se.
Aplikasinya eukup eerahdi Indonesia.
SUPRIY ATI :
Untuk mendeteksi Se, mana yang lebih sensitif dengan eara mengukur aktivitas
enzim GSH-Px atau total Se dalam darah/hati?
BlNTARA
8.s. :
Untuk saat sekarang seperti yang telah dilakukan di beberapa negara maju, pengukuran dengan GSH-Px relatif lebih sensitif. Pengukuran total Se dalam hati dan
darah untuk beberapa hal masih ada hambatannya, rnisa1nya eara penganalisisannya,
karena Se merupakan suatu unsur renik, sehingga memerlukan peralatan yang
eukupeanggih untuk penganalisisannya. Pengukuran total Se dalam suatu jaringan,
untuk sampel yang banyak memerlukan waktu yang eukup lama.
C. HENDRAlNO
1.
2.
Apakah metode yang Anda lakukan dapat mendeteksi pengaruhmineral
dap hewan di lapangan?
Dapatkah metode ini diaplikasikan langsung di lapangan?
BINTARA
1.
2.
:
terha-
8.s. :
Dapat dilakukan.
Untuk beberapa hal, aplikasi langsung di lapangan belum dapat dilakukan.
L.A. SOFY
AN :
Penelitlan Anda untuk mendeteksi deflsiensi Se. Apakah ada data ternak-temak
Indonesia defisiensi Se ini?
BlNTARA
8.s. :
Untuk saat ini kami belum dapat memberikan data temak-temak di Indonesia yang
mengalami defisiensi Se, karena penelitian Se pada ternak-temak di lapangan sedang
dilakukan.
KE DAFTAR ISI
627