BAB II TINJAUAN PUSTAKA

4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Definisi Kebab
Kata kabab ( ‫ ) ﺎﺑ‬berasal dari bahasa Arab atau Persia yang berarti
daging yang digoreng dan bukanlah daging yang dipanggang. Kata kabab dari
bahasa Arab tersebut berasal dari Arabaic kabbaba yang berasal dari daerah
Akkadian kababu, yang berarti “membakar atau menggosongkan”
Kebab terbuat dari daging sapi maupun daging domba atau kambing,
yang digiling kasar lalu diolah dengan bumbu-bumbu khusus dan diproses
melalui tiga tahapan, yakni pencampuran bumbu, pencetakan daging, dan
pemasakan daging dengan cara dipanggang.
B. Definisi Babi
Babi adalah sejenis hewan ungulata yang bermoncong panjang dan
berhidung lemper dan merupakan hewan yang berasal dari Eurasia. Babi
termasuk hewan yang sangat kotor karena biasanya memakan segalanya yang
diberikan kepadanya dari mulai bangkai, kotorannya sendiri sampai kotoran
manusia. Secara psikis babi memiliki kebiasaan yang malas, tidak menyukai
matahari, sangat suka makan dan tidur dan memiliki sifat tamak. Sedangkan
secara fisik babi menyimpan banyak bibit penyakit, seperti penyakit pathogen
yang disebabkan karena cacing gelang dan pita (Trichinella spiralis dan
Taenia solium), oleh sebab itu babi diharamkan.
Daging babi adalah daging yang paling sulit untuk dicerna, karena
kandungan zat lemaknya yang sangat tinggi. Dari hasil penelitian diperoleh
bahwa daging kambing dan daging sapi berada di dalam lambung selama 3
jam untuk proses pencernaan yang sempurna, sementara daging babi bisa
berada dalam lambung selama 5 jam hanya untuk memperoleh hasil
pencernaan yang sempurna. Beberapa ilmuwan barat pun telah menegaskan
bahwa mengkonsumsi daging babi dapat menyebabkan kanker dan penyakit
4
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
5
lain. Keberadaan babi dapat dideteksi dengan menggunakan cuplikan daging,
tulang atau rambut.
C. Protein dan Asam Nukleat
Protein dan asam nukleat merupakan dua kelompok makromolekul
yang mempunyai peranan sangat khusus bagi proses molekular dalam sel.
Protein merupakan polipeptida yang mempunyai bermacam-macam fungsi
seperti sebagai katalisator reaksi-reaksi biokimia dalam sel, sebagai
pengangkut molekul-molekul kecil dan ion, sebagai komponen sistem
kekebalan tubuh, sebagai pengatur ekspresi genetik, sebagai penerus impuls
saraf dan sebagai komponen pendukung kekuatan-regang. Sedangkan asam
nukleat merupakan polimer nukleotida yang berfungsi dalam penyimpanan
serta pemindahan informasi genetik (Yuwono, 2009). Dua tipe utama asam
nukleat adalah asam dioksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA)
(Fessenden, 1990).
D. DNA
1.
Struktur dan Sifat Fisika Kimia DNA
DNA merupakan asam nukleat yang mengandung materi genetik
yang berfungsi untuk mengatur perkembangan biologis seluruh bentuk
kehidupan secara seluler (Yuwono, 2009). DNA adalah polimer asam
nukleat yang tersusun secara sistematis dan merupakan pembawa
informasi genetik yang diturunkan kepada jasad keturunannya (Yuwono,
2009). Komponen satu nukleotida terdiri dari tiga bagian, yaitu gula
pentosa (deoksiribosa pada DNA dan ribosa pada RNA), basa nitrogen,
dan gugus fosfat. Basa nitrogen yang menyusun asam nukleat adalah
basa purin (adenine= A, guanine= G) serta basa pirimidin (cytosine= C,
thymine= T, uracil= U). Thymin hanya terdapat pada DNA sedangkan
urasil hanya terdapat pada RNA (Yuwono, 2009)
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
7
”pembangkit tenaga” bagi sel. Mitokondria merupakan organel yang
mempunyai DNA sendiri, disebut dengan DNA mitokondria atau sering
disingkat menjadi mtDNA. mtDNA berbentuk sirkuler dengan panjang
16569 pb terdiri dari 37 gen pengkode, yaitu 2 rRNA, 22 tRNA dan 13
polipeptida (Solihin, 1994).
DNA mitokondria hewan berukuran sekitar 14000-39000 pasang
basa. DNA mitokondria merupakan DNA rantai ganda berbentuk
sirkuler. Ukuran DNA mitokondria relatif sangat kecil dibandingkan
dengan ukuran genom intinya. Dengan ukuran genomnya yang relatif
kecil, maka genom ini dapat dipelajari secara menyeluruh sebagai suatu
unit tersendiri (Solihin, 1994).
DNA mitokondria pada hewan secara umum memiliki jumlah dan
jenis gen yang sama, yaitu 13 daerah yang mengkode protein (URF1,
URF2, URF3, URF4, URF5, URF6, URFA6L, URF4L, Cytochrome
Oxidase unit I, Cytochrome Oxidase unit II, Cytochrome Oxidase unit III,
Cytochrome b dan ATPase 6); 2 gen pengkode rRNA yaitu 12S rRNA
dan 16S rRNA; 22 gen pengkode tRNA (Solihin, 1994).
Gambar 2. Struktur DNA Mitokondria (Sriati, 2011)
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
8
Karakteristik DNA mitokondria (mtDNA) dapat dijadikan sebagai
alat yang signifikan untuk keperluan analisis. mtDNA mempunyai
jumlah copy yang tinggi, meskipun berada dalam sel yang tidak
mengandung inti. Jumlah copy per selnya yaitu sekitar 1000-10000
sehingga mtDNA mudah diisolasi dan dipurifikasi untuk berbagai
keperluan analisis genom. mtDNA manusia diturunkan secara maternal
sehingga setiap individu pada garis keturunan ibu yang sama akan
mempunyai tipe mtDNA yang identik. Variasi pada DNA mitokondria
cukup untuk penanda genetik terhadap sifat-sifat produksi seperti daging
dan susu (Lelana et al, 2003).
3.
Isolasi dan Pemurnian DNA
Prinsip isolasi DNA adalah memisahkan DNA dari komponenkomponen sel lain. Isolasi DNA dapat dilakukan dari berbagai sumber,
antara lain organ manusia, darah, daun, daging buah, serangga, kalus,
akar batang, daging dan sisik ikan. Pada individu yang sama DNA yang
diperoleh dari berbagai sumber akan memiliki jenis jumlah dan ukuran
yang sama.
Isolasi DNA pada organisme eukariot dilakukan melalui proses
penghancuran sel (lysis), pemusnahan protein dan RNA, dan pemurnian
DNA. Secara kimiawi, penghancuran sel dilakukan dengan cara
memanfaatkan senyawa kimia seperti lisozim, EDTA (etilen diamin tetra
asetat), dan SDS (sodium dodesil sulfat).
Isolasi DNA dapat juga dilakukan dengan menggunakan mesin kit
pemurnian DNA yang bekerja secara otomatis, singkat dan efisien.
Pemurnian DNA dari darah, sel-sel, atau sampel jaringan. Instrumen ini
melakukan pemurnian DNA secara magnetik yang dapat memproses
sampai dengan 16 sampel dalam waktu 30-40 menit. DNA yang telah
dimurnikan dapat digunakan langsung untuk berbagai aplikasi termasuk
PCR, restriksi oleh enzim endonuklease dan elektroforesis gel agarosa.
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
9
Proses kerja mesin purifikasi DNA terdiri dari 4 tahapan yaitu proses
pemecahan sel (lysis), pengikatan DNA atau RNA (binding), pencucian
(washing) dan elusi (elution) (Otto, 2002).
E. PCR
Polymerase Chain Reacton (PCR) merupakan teknik sintesis dan
amplifikasi DNA secara in vitro. Teknik PCR ini pertama kali dikembangkan
oleh Karry Mullis pada tahun 1985. PCR dapat digunakan untuk
mengamplifikasi segmen DNA dalam jumlah jutaan kali hanya dalam
beberapa jam (Rudiretna et al, 2001). PCR adalah suatu teknik yang
melibatkan beberapa tahap yang berulang (siklus) dan dalam setiap siklusnya
terjadi duplikasi jumlah target DNA untai ganda. Untai ganda DNA templat
(unamplified DNA) dipisahkan dengan denaturasi termal yang kemudian
didinginkan hingga mencapai titik suhu tertentu untuk memberi waktu pada
primer menempel (anneal primers) pada daerah tertentu dari target DNA.
Polimerase DNA digunakan untuk memperpanjang primer (extend primers)
dengan adanya dNTPs (dATP, dCTP, dGTP dan dTTP) dan buffer yang
sesuai.
Komponen-komponen yang dibutuhkan pada proses PCR adalah
templat DNA; sepasang primer, yaitu suatu oligonukleotida pendek yang
mempunyai urutan nukleotida yang komplementer dengan urutan nukleotida
DNA templat; dNTPs (Deoxynucleotide triphosphates); buffer PCR;
magnesium klorida (MgCl) dan enzim polimerase DNA (Rudiretna et
al,2001).
Keberhasilan pada proses PCR sangat tergantung pada primer yang
digunakan. Di dalam proses PCR, primer berfungsi sebagai pembatas
fragmen DNA target yang akan diamplifikasi, sekaligus menyediakan gugus
hidroksi (OH) pada ujung 3’ yang diperlukan untuk proses eksistensi DNA.
Perancangan primer dapat dilakukan berdasar urutan DNA yang telah
diketahui ataupun pada urutan protein yang dituju. Data urutan DNA atau
protein dapat diperoleh dari data base Gen Bank. Apabila urutan DNA
ataupun urutan protein yang dituju belum diketahui maka perancangan primer
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
10
dapat berdasarkan pada hasil analisis homologi dari urutan DNA atau protein
yang telah diketahui mempunyai hubungan kekerabatan yang terdekat.
Kriteria-kriteria yang harus dipenuhi dalam melakukan perancangan
primer:
1.
Panjang primer
Panjang primer yang akan digunakan dalam merancang suatu
primer perlu diperhatikan. Umumnya panjang primer berkisar antara 10
sampai 40 pasangan basa dan merupakan komplementer dari DNA.
Primer merupakan kunci keberhasilan PCR, karena primer akan
mengawali proses polimerasi untaian DNA. Fungsi primer adalah
menyediakan ujung 3’-OH yang akan digunakan untuk menempelkan
molekul DNA (nukleotida) pertama pada untaian DNA baru dalam
proses polimerasi (Yuwono, 2009). Konsentrasi primer yang digunakan
untuk 30 siklus pada proses PCR sekitar 1µM. Jika konsentrasi primer
tingggi dapat menyebabkan kesalahan penempelan pada sekuen DNA,
sehingga hasil PCR tidak sesuai yang dibutuhkan. Jika konsentrasi
primer rendah, proses PCR tidak dapat berjalan secara evisien, karena
hasil amplifikasi yang diperoleh sangat sedikit (Muladno, 2010).
2.
Komposisi primer
Dalam merancang suatu primer perlu diperhatikan komposisinya,
dimana rangkaian nukleotida yang sama perlu dihindari, karena dapat
menurunkan
spesifisitas
primer
yang
memungkinkan
terjadinya
mispriming di tempat lain. Kandungan ((G+C) (% jumlah G dan C))
sebaiknya sama atau lebih besar dari kandungan (G+C) DNA target.
Sebab primer dengan % (G+C) rendah diperkirakan tidak akan mampu
berkompetisi untuk menempel secara efektif pada tempat yang dituju
dengan demikian akan menurunkan efisiensi proses PCR.
3.
Melting temperature (Tm)
Melting temperatur (Tm) adalah temperatur dimana 50 % untai
ganda DNA nya terpisah. Pemilihan Tm suatu primer sangat penting
karena akan berpengaruh sekali di dalam pemilihan suhu annealing
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
11
proses PCR. Tm berkaitan dengan komposisi primer dan panjang primer.
Sebaiknya Tm primer berkisar antara 50 – 65ºC.
4.
Interaksi primer-primer
Interaksi primer-primer seperti self-homology dan cross-homology
harus dihindari. Demikian juga dengan terjadinya mispriming pada
daerah lain yang tidak diinginkan, karena ini semua dapat menyebabkan
spesifisitas primer menjadi rendah dan konsentrasi primer yang
digunakan juga menjadi berkurang selama proses akibat terjadinya
mispriming. Kondisi ini akan berpengaruh pada efisiensi proses PCR.
F. Real-Time PCR
Real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) adalah salah satu
teknik yang paling banyak digunakan dalam biologi molekuler modern
(Vierman, 2004). Real-time PCR memiliki berbagai keunggulan. Selain untuk
amplifikasi atau perbanyakan DNA fragmen yang dapat diamati secara cepat,
teknik ini juga dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi DNA yang
terdapat dalam sampel. Maka teknik ini disebut Quantitative PCR (qPCR)
(Yepihardi, 2009).
Prinsip proses amplifikasi menggunakan real-time PCR sama dengan
proses amplifikasi pada PCR secara konvensional. Namun dalam real-time
PCR terdapat tambahan komponen PCR yaitu probe. Dimana Probe
merupakan primer yang diberi label pewarna dye yang terdiri atas reporter
dan peredam pewarna (quencher). Fluoresensi dari reporter hanya dilepaskan
ketika dua pewarna secara fisik terpisah melalui hibridisasi atau aktivitas
nuclease. Standar posisi label dye, yaitu quencher berada pada 3' dan reporter
pada 5' probe (Johansson, 2006).
Instrumen real-time PCR mendeteksi amplikon dengan cara mengukur
peningkatan pewarna (dye) fluoresen yang berpendar ketika terikat dengan
double-stranded DNA. Karena sifat inilah maka pertumbuhan fragment DNA
hasil amplifikasi dapat diikuti secara seketika, semakin banyak DNA yang
terbentuk semakin tinggi pula intensitas fluoresensi yang dihasilkan.
Quantitative PCR dimungkinkan dapat mendeteksi secara akurat konsentrasi
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013
12
DNA hingga hitungan picogram atau setara dengan sel tunggal karena
sensitifitas
dye
yang
sangat
tinggi.
Hasil
peningkatan
fluoresensi
digambarkan melalui kurva amplifikasi yang menunjukkan tiga fasa yaitu
fasa awal, fasa eksponensial atau puncak dan fasa plateau atau stabil
(Vaerman, 2004).
Tiga komponen utama dalam instrumen real-time PCR yaitu thermal
block cycler sebagai akurasi data, optical system sebagai deteksi data, dan
software sebagai analisis data. Real-time PCR juga dapat menganalisis
banyak sampel dalam waktu bersamaan menggunakan multiwell plates
(Roche¹, 2008).
G. Elektroforesis Gel
Elektroforesis gel adalah suatu teknik yang berdasarkan pada
pergerakan molekul bermuatan dalam media penyanggah matriks stabil
dibawah pengaruh medan listrik. Media yang umum digunakan adalah gel
agarosa
poliakrilamid.
Elektroforesis
gel
agarosa
digunakan
untuk
memisahkan fragmen DNA yang berukuran lebih besar dari 100 pb dan
dijalankan secara horizontal, sedangkan eletroforesis akrilamid dapat
memisahkan 1 pb dan dijalankan secara vertikal. Elektroforesis poliakrilamid
biasanya digunakan untuk menentukan urutan DNA atau sekuensing (Gaffar,
2007).
Larutan DNA yang bermuatan negatif dimasukkan kedalam sumur yang
terdapat dalam gel agarosa dan diletakkan pada kutub negatif, apabila dialiri
arus listrik dengan menggunkan larutan buffer yang sesuai maka DNA akan
bergerak ke kutub positif. Laju migrasi DNA dalam medan listrik berbanding
terbalik dengan massa DNA. Migrasi DNA terutama ditentukan oleh ukuran
panjang dan bentuk DNA. Fragmen DNA yang berukuran kecil akan
bermigrasi
lebih cepat
dibanding yang berukuran besar, sehingga
elektroforesis mampu memisahkan fragmen DNA berdasarkan ukuran
panjangnya.
Identifikasi Daging Babi..., Khotimah, Farmasi Ump, 2013