TOKSIKOLOGI TANAMAN

Zat-zat Anti Nutrisi

Senyawa racun alkaloid

1. Piperidin Alkaloid

Piperidin alkaloid diidentifikan dari lingkaran heterosiklik jenuh yang dimilikinya, sebagai contoh adalah inti piperidin. Senyawa terpenting dari piperidin alkaloid adalah coniin yang di jumpai pada tanaman conium maculatum atau lebih dikenal dengan nama tanaman hemlock beracun. Racun ini mudah menyebar karena mudah menguap sehingga dapat terhirup alat pernafasan.

Hemlock beracun ini dapat menyebabkan kacanduan pada ternak. Apabila alkaloid diberikan secara oral dan dalam tempo 30-40 menit pada kuda betina dan sekitar 1.5 – 2 jam setelah pemberian pada sapid an domba betina, maka ternak mulai terlihat nervous, di ikuti dengan gemetaran dan atasia. Gejala tersebut berakhir setelah 4-5 jam pada kuda betina dan 6-7 jam pada sapi dan domba betina. Di antara ketiganya, sapi merupakan ternak yang paling sensitive terhadap alkaloid. Sapi-sapi mengalami gejala keracunan pada dosis 3.3 miligram coniin per kilogram berat badan, kuda pada dosis 15.5 mg/kg dan domba baru akan menampakan gejala keracunan yang sama pada dosis coniin 44 mg/kg.

Pencegahan terhadap keracunan hemlock beracun sebaiknya dilakukan dengan cara memonitor kandang, terutama kandang babi karena babi akan siap mengkonsumsi tanaman tersebut bila ada. Hemlock beracun tidak palatable pada sapi, kuda dan domba dan jarang ternak tersebut akan mengkonsumsi jika ada pakan ternak lainnya. Oleh karena conium alkaloid mempunyai efek teratogenik pada sapi, perhatian sebaiknya di curahkan pada sapi yang sedang bunting tiga bulan, diusahakan jangan sampai merumput pada pasture yang terdapat hemlock beracun. Biji-bijian mengandung konsentrasi toksikan yang tinggi, lagi pula biji-bijian dapat secara potensial terkontaminasi tanaman hemlock beracun sehingga berbahaya apabila diberikan pada ternak. Meskipun herbisida dan kultivasi rutin dapat mengurangi jumlah tanaman hemlock beracun, tetapi biji-bijian yang terkontaminasi masih potensial berbahaya.

2. Indol Alkaloid

Indol alkaloid adalah turunan dari asam-asam amino triptofan yang mudah diamati oleh perbandingan kandungan inti nitrogen pada struktur zat kimia triptofan. Kelas tanaman yang penting dari indol alkaloid adalah ergotalkoloid (ergotamine, ergokristin, dll), fescue alkaloid (ergovalin, ergosin, ergonin, amida asam lisergat), 3-metilindol (diproduksi oleh fermentasi triptofan dalam rumen dan b-karbolin.

Indol alkaloid beracun pada ternak yang paling penting adalah alkaloid ergot yang diproduksi oleh jamur parasit pada biji jenis rumput-rumputan dan biji padi-padian. Istilah ergot umumnya digunakan untuk jenis jamur Claviceps. Tiga jenis Claviceps yang utama adalah Claviceps Purpurea, Claviceps paspali, dan Claviceps cinerea.

Ketiga jenis jamur Claviceps tersebut terdapat pada tanaman gandum dan beberapa rumput liar. Claviceps paspali tumbuh pada rumput spesies paspalum (seperti Dallis dan Bahia) dan Claviceps cinerea merupakan parasit pada beberapa rumput lainnya (seperti tobasa grass). Ergot secara khusus menunjuk pada sclerotium yang dibentuk oleh claviceps purporea pada saat tumbuh pada gandum (secale cereale). Ergot digunakan untuk tujuan medis seperti pengontrol perdarahan pada saat kelahiran.

Ergotalkaloid mengandung asam lisergat sebagai komponen dasar (Lysergic acid diethylamide/LSD) yaitu obat halusinasi yang merupakan perubahan pada ergot. Kelompok racun pada ergot alkaloid adalah ergotamine, ergonovin, dan ergotoxin. Ergotamine dan ergotoxin merupakan turunan polipeptida dari asam lysergic. Ergotoxin merupakan campuran dari tiga alkaloid. Ergot alkaloid berpengaruh langsung pada system stimulus pada otot halus, menyebabkan vasokontriksi dan meningkatkan tekanan darah. Selama trisemester ketiga kehamilan, ergot berakibat seperti oxitocin, otot rahim pada tingkat ini lebih sensitive terhadap ergot dari pada otot halus lainnya.

Penyebaran ergot pada manusia adalah masalah besar di prancis sejak abad 9-14. Ciri-ciri terjangkitnya ergot diperlihatkan dengan adanya gatal-gatal, mati rasa, kram otot, kejang dan sakit yang teramat sangat. Telapak kaki, kaki, dan kadang-kadang tangan akan dipengaruhi oleh sugesti perasaan dingin diselingi dengan rasa terbakar (st. Anthony fire). Mati rasa dan rasa lemas akan mengikuti, dengan kehilangan rasa pada jari tangan dan telapak kaki bahkan seluruh anggota badan.

Wabah tersebut berkurang karena perubahan aktivitas perkebunan. Gandum putih menggantikan gandum hitam sebagai hasil panen yang terbesar dan lebih kecil kemungkinan terinfeksi ergot. Pembajakan yang dalam menghasilkan sclerotia terkubur dan mereka tidak dapat berkecambah dan membentuk spora.

Akibat umum dari ergot pada mahluk hidup dapat di kategorikan dalam empat kelompok yaitu pertama adalah efek behavioral yang meliputi kejang, terganggunya koordinasi tubuh, kepincangan, kesulitan bernapas, terlalu banyak air liur dan diare. Kedua adalah kehilangan anggota tubuh. Ketiga adalah efek reproduksi yang terdiri dari aborsi, tingginya angka kematian kelahiran, penurunan produksi susu dan keempat adalah pengurangan konsumsi pakan dan bobot badan. Akibat-akibat tersebut tidak terlihat seluruhnya pada setiap jenis mahluk hidup, tergantung pada jenis spesiesnya dan tergantung pada sumber ergot, jumlah yang dikonsumsi, lama penyebaran dan usia serta tingkat produksi dari hewan.

Sapi dapat terkena wabah ergotisme berupa kejang dan gangrene. Kekejangan terutama oleh infeksi Claviceps pasapali pada rumput-rumputan paspalus spp (seperti rumput dallis) dan bukan oleh ergot Claviceps purpurea. Masalah ergot penting pada peternakan di AS, dikarenakan sapi mengkonsumsi rumput Dallis yang mengandung Ergot. Ciri-ciri klinisnya adalah mudah terkejut, terganggunya koordinasi tubuh dan sawan. Perpindahan sapi dari padang rumput yang terinfeksi membutuhkan waktu 3-10hari. Ergot menyebabkan gangrene pada sapi disebabkan oleh ergot dari claviceps paspali dan claviceps purpurea. Gangren dapat terjadi pada ujung telinga dan ekor, tapi umumnya yang terinfeksi adalah telapak kaki. Ciri-ciri umum termasuk kaki belakang yang halus dengan perkembangan gangrene dan pengelupasan kuku. Ada efek kecil pada reproduksi, dengan aborsi dan agalactia (yang terlihat pada babi) tidak terdeteksi.

Domba yang mengkonsumsi ergot Claviceps purpurea kelihatan sulit bernafas, pernafasan terlalu cepat, diare dan pendarahan dalam saluran pencernaan. Domba cenderung untuk tidak makan bunga rerumputan dan karenanya lebih sedikit terinfeksi daripada sapi karena kebiasaan makan yang berbeda. Kuda yang memakan rumput yang terinfeksi Claviceps paspali bias terjangkit gejala kejang karena ergotisme.

Pertumbuhan padi-padian yang tahan terhadap ergot (wheat, barley, atau oat) lebih di anjurkan dari pada rye atau triticale pada area dimana ergot menjadi masalah.

Sclerotia dapat dipindahkan dari biji padi dengan tehnik pembersihan biji padi-padian yang mengandung ergot tidak boleh digunakan untuk makanan. Biji padi-padian yang terinfeksi dapat di campur dengan biji padi-padian yang bersih untuk mengurangi konsentrasi ergot pada tingkat yang tidak beracun. Tingkat toleransi ergot pada biji padi-padian di AS adalah 0.3% ergot alkaloid mentah.

Tingkat 0.15 ergot pada pakan dapat merugikan pada kualitas peternakan.

3. Indolizidin alkaloid

Indolizidin alkaloid merupakan salah satu senyawa yang merupakan golongan dari alkaloid. Dalam tanaman, senyawa indolizidin alkaloid ini mempunyai sifat racun dan dapat membahayakan bagi ternak, terutama bila dikonsumsi secara berlebihan. Salah satu jenis keracunan dari indolizidin alkaloid yang terjadi adalah locoisme. Sedangkan salah satu dari kelompok indolizidin alkaloid yang terpenting adalah swainsonin, sedangkan lainnya adalah slaframin dan castanospermin.

Jenis-jenis tanaman yang mengandung indolizidin alkaloid swainsonin adalah Astragalus dan Oxytropis. Tanaman ini biasanya ditemukan di daerah Australia barat.

Ternak yang biasanya mengkonsumsi tanaman ini adalah sapi, kuda dan domba, namun kadang-kadang diberikan juga pada unggas. Tanaman ini telah dikenal lebih dari 75 tahun mempunyai kesamaan fisiologis dengan Swainsona spp. Yang pernah meracuni hewan ternak di Australia Barat. Factor-faktor yang menjadi penyebab keracunan pada ternak dari tanaman tersebut sulit dipahami sampai tahun 1979 ketika di teliti di Universitas Murdoch Australia Barat yang diidentifikasi sebagai indolizidin Alkaloid.

Keracunan tanaman ini pada ternak dapat mengakibatkan timbulnya infeksi, seperti pneumonia, footrot, dan pink aye, dan pengobatan yang disarankan adalah dengan menggunakan system kekebalan. Hasil penelitian yang dilakukan, hewan yang mengkonsumsi tanaman ini akan mengalami penurunan leukosit dan limfosit dengan indikasi efek selektif pada respon kekebalan sel-sel perantara.

Mengkonsumsi tanaman ini juga dapat membawa efek terhadap tingkat mortalitas. Selain itu tanda-tanda keracunan pada ternak sapi adalah pada saat hewan berjalan kakinya terlihat kaku, kepala menggeleng-geleng dan matanya sayu. Sedangkan tanda pada domba adalah kepala gemetar, mata sayu, gangguan penglihatan dan tidak terkoordinasi.

Beberapa solanum spp menyebabkan degenerasi cerebellar pada sapi yang sama kejadiannya seperti pada tanaman swainsona dan Astragalus spp. Sejumlah alkaloid yang terlibat dalam tanaman solanum spp menyebabkan kekacauan yang dikarakteristikkan oleh timbulnya serangan tiba-tiba secara berulang dengan berkurangnya keseimbangan , opisthotonus, pergerakan mata yang cepat dan jatuh kesamping atau kebelakang. Tanda-tanda patologis yang utama adalah vakuolasi, degenerasi, dan kehilangan sel-sel purkinje. Factor-faktor keracunan dalam tanaman solanum tidak dapat diidentifikasikan, namun mungkin adalah inhibitor dalam hidrolase.

Efek biologis pada sindrom slafamarin yang terjadi adalah disebabkan oleh slafamarin. Tanda-tanda klinis keracunan pada hewan ternak adalah bertambahnya air liur yang luar biasa, lakrimasi (mata kosong), kembung, terjadi kencing yang berkali-kali, dan feses yang cair (diare). Salvias yang jumlahnya luar biasa dapat muncul segera setelah mengkonsumsi tanaman yang mengandung salfamarin dan mungkin akan berlanjut untuk beberapa hari setelah pengkonsumsian pada racun itu berhenti.

Efek keracunan yang lain selain salvias adalah terjadinya peningkatan aliran produk pancreas, aliran cairan empedu, dan asam lambung, penurunan rataan hati, output kardiak, rataan respirasi, suhu tubuh, dan rataan metabolism dan pendarahan rahim serta aborsi fetus. Disana tidak dapat dibedakan kerusakan atau akibat-akibat yang lain yang disebabkan dari keracunan slafamarin. Penyambunan akan berlangsung dengan sendirinya dan akan sempurna dalam jangka waktu 2-3 hari. Atropine dan antihistamin tertentu cukup efektif dalam meredakan beberapa tanda-tanda klinis pada keracunan.

Senyawa racun glukosida

4. Glukosida sianogenik

Bagi tanaman, senyawa ini diperlukan dalam mekanisme pertahanan diri terhadap predator dan dalam proses metabolism untuk membentuk protein dan karbohidrat. Umumnya senyawa tersebut disintesis dari asam amino yang merupakan homolognya. Sebagai contoh beberapa senyawa yang strukturnya hampir sama dengan asam amino prekursornya. Nampak bahwa linamarin dan lotaustarin yang masing-masing berasal dari asam amino L-Valin dan L-Isoleusin.

Gagasan mengenai pola umum biosintesa glikosida sianogenik berkembang cepat setelah ditemukan bahwa asam-asam amino adalah precursor dari glikosida sianogenik dari studi isotop radioaktif 14C15N menunjukkan bahwa ikatan karbon nitrogen pada asam amino menjadikan penggabungan yang lengkap. Jalur biosintesa glikosida sianogenik dimulai dari asam amino yang di ubah ke dalam bentuk aldoxime, kemudian terbentuk menjadi sianohidrin yang sebelumnya melalui (dapat dua cara) pembentukan nitril atau hidroksi aldomin. Sianohidrin dikatalis oleh β-glikosil-transferase menjadi glikosida sianogenik. Pada tanaman yang tumbuh tanpa kerusakan, glikosida sianogenik dimetabolisme menjadi asam amino, tetapi apabila tanaman tersebut luka atau dipotong maka glikosida sianogenik akan terdegradasi dan akan membebaskan asam sianida. Tahap pertama proses degradasi (katabolisme) adalah pelepasan gula dan terbentuk sianohidrin oleh enzim β-D-glukosidase. Sianohidrin dapat memisahkan diri menjadi aldehida atau keton dan asam sianida dengan enzim oxynitrilase atau hydroksi nitrilase.

Emulsin, suatu system enzim yang di dapat pada biji almond (prunus amygdalus, Rosaceae) akan mengkatalisis baik hidrolisis gula maupun pembentukan asam sianida. Pada amigdalin, gentibiosa mula-mula terhidrolisa menjadi glukosa (membentuk prunasin), kemudian molekul glukosa kedua lepas. Emulsion spesifik untuk glikosida sianogenik aromatic, sedangkan linamarinase (9 glukosidase) yang terdapat pada biji flax, white clover dan ubi kayu akan mengkatalisa hidrolisis baik glikosida alifatik maupun aromatic tapi tidak mengkatalisis hidrolisis baik glikosida alifatik maupun aromatic tapi tidak mengkatalisis diglukosida. Secara lebih rinci, dua contoh antinutrisi dari senyawa glukosida sianogenik (linamarin dan lotaustralin) serta derivatnya (asam sianida).

5. Linamarin

Linamarin merupakan senyawa turunan dari glikosida sianogenik. System metabolism dalam tanaman meyebabkan salah satu hasil dari degradasi asam amino L-valin adalah linamarin. Linamarin terdapat dalam tanaman linum usitatissinum (linseed), phaseolus lunatus (java bean), trifolium repens (white clover), lotus spp. (lotus), dimorphoteca spp (cape marigolds) dan manihot spp. (ubi kayu). Namun linamarin diberikan karena serupa dengan yang diketemukan dalam tanaman rami (linum spp).

Phaseolus lunatus sebagai salah satu tanaman yang mengandung linamarin.

Bagian distal ubi (mengarah ke ujung) mengandung lebih banyak linamarin dibandingkan dengan bagian proksimal (mengarah ke batang ubi). Linamarin larut dalam air dan hanya dapat hancur oleh panas di atas suhu 150°C. daun ubi kayu mengandung linamarin sebesar 93 persen dari glikosida.

6. Lotaustralin

Lotaustralin merupakan senyawa turunan dari glikosida sianogenik. System metabolism dalam tanaman menyebabkan salah satu dari degradasi asam amino L-isoleusin adalah lotaustralin. Lotaustralin terdapat bersama linamarin dalam tanaman yang sama, tetapi berbeda jumlahnya. Lotaustralin jauh lebih sedikit dibandingkan dengan linamarin. Perbandingannya berkisar dari 3 sampai dengan 7 persen lotaustralin berbanding 93 sampai dengan 97 persen linamarin. Lotaustralin antara lain terdapat dalam tanaman linum utilissinum (linseed), phaselous lunatus (java bean), trifolium repens (white clover), lotus spp. (lotus), dimorphoteca spp. (cape marigolds) dan manihot spp. (ubi kayu).

Lotaustralin larut dalam air dan hanya dapat hancur oleh panas di atas suhu 150°C. daun ubi kayu mengandung lotaustralin sebesar 7 persen dari glikosida. Bila senyawa ini dihidrolisa oleh asam atau enzim maka akan menghasilkan methyl ethyl keton + glukosa + asam sianida.

7. Asam sianida (HCN)

Lebih dari 100 jenis tanaman mempunyai kemampuan untuk memproduksi asam sianida. Jenis tanaman tersebut antara lain family rosaceae, possifloraceae, leguminosae, sapindaceae, dan graminae. Manihot utilissima sebagai salah satu tanaman yang mengandung asam sianida.

Asam sianida merupakan anti nutrisi yang diperoleh dari hasil hidrolisis senyawa glikosida sianogenik seperti linamarin, luteustralin, dan durin. Salah satu contoh hasil hidrolisis adalah pada linamarin dengan hasil hidrolisisnya berupa D-glukosa + HCN + aceton dengan bantuan enzim linamerase tanaman terhadap gangguan/kerusakan. Asam sianida hanya dilepaskan apabila tanaman terluka. Tahap pertama dari proses degradasi adalah lepasnya molekul gula (glukosa) yang dikatalis oleh enzim glukosidase. Sianohidrin yang dihasilkan bias berdissosiasi secara nonenzimatis untuk melepaskan asam sianida dan sebuah aldehid atau keton, namun pada tanaman reaksi ini biasanya dikatalis oleh enzim.

Jika sianida masuk dalam tubuh, efek negatifnya sukar diatasi. Kejadian kronis akibat adanya sianida terjadi karena ternyata tidak semua SCN (tiosianat) terbuang bersama-sama dengan urin, walaupun SCN dapat melewati glomerulus dengan baik, tetapi sesampainya di tubuli di sebagian akan diserap ulang, seperti halnya klorida. Selain itu, kendatipun system peroksidase kelenjar tiroid dapat mengubah tiosianat menjadi sulfat dan sianida, tetapi hal ini berarti sel-sel tetap berenang dalam konsentrasi sianida di atas nilai ambang. Jelaslah bahwa sianida dapat merugikan utilisasi protein terutama asam-asam amino yang mengandung sulfur seperti metionin, sistein, sistin, vitamin B12, mineral besi, tembaga, yodium, dan produksi tiroksin.

Inhibisi sitokrom oksidase akan menekan transport electron dalam siklus krebs yang menghasilkan energy, sehingga gejala keracunan pertama adalah hewan tampak lesu, tak bergairah seolah-olah tidak mempunyai banyak tenaga untuk bergerak, nafsu makannya juga sangat menurun. Karena tubuh kekurangan oksigen, tubuh tampak kebiru-biruan (cyanosis) dan dengan sorot mata yang tidak bersinar. Terjadi pula disfungsi pada system syaraf pusat, sehingga menimbulkan gejala mengantuk yang sulit dihindarkan. Keracunan yang berlanjut akan menyebabkan kehilangan keseimbangan, hewan tidak dapat berdiri tegak, sempoyongan, nafas tersengal-sengal, muntah, kejang-kejang, lumpuh, dan dalam beberapa detik akhirnya hewan mengalami kematian.

Langkah yang dapat dilakukan untuk menghilangkan atau mengurangi efek negative sianida, yaitu pertama adalah menghilangkan sebanyak mungkin sianida sebelum suatu bahan makanan yang mengandung sianida yang tersisa agar dapat dikeluarkan bersama-sama dengan feses.

Asam sianida dapat dinetralisasikan dengan beberapa macam perlakuan. Beberapa studi tentang mekanisme penurunan anti nutrisi sianida dan peningkatan reduksinya dapat dilakukan dengan suplementasi sulfur anorganik maupun organic. Suplementasi sulfur akan menghasilkan tiosianat, reaksi ini akan dibantu oleh rodanase. Tiosianat, akan dikeluarkan melalui urin. Pemberian garam ferosulfat dapat mengikat asam sianida dalam pakan sehingga hilang sifat racunnya. Pemberian garam ferosulfat 12,7 kali kandungan asam sianida pakan menunjukkan efek yang paling baik. Pakan dapat disuplementasi dengan asam amino yang mengandung sulfur seperti metionin, sistein supaya menghasilkan penampilan yang baik bagi unggas.

Apabila unggas keracunan asam sianida, langkah yang dapat dilakukan adalah menginjeksi dengan Na-Nitrit. Telah dijelaskan bahwa keracunan sianida terjadi akibat timbulnya ikatan yang kuat antara enzim sitokrom oksidase dengan ion sianida. Mengobati keracunan dilakukan untuk mencegah terjadinya ikatan tersebut.

Telah diketahui bahwa ion sianida berikatan dengan Fe3+, tetapi tidak dengan Fe2+. Dalam tubuh Na-Nitrit akan merubah ion Fe2+ pada hemoglobin menjadi ion Fe3+ (Methemoglobin). Methemoglobin ini dapat berikatan dengan CN membentuk sian-mathemoglobin. Ikatan CN-methemoglobin ini tidak menimbulkan keracunan. Terjadi kompetisi antara mathemoglobin dan sitokrom oksidase untuk mengikat CN, dengan demikian pengikatan CN oleh sitokrom oksidase menjadi minimal. CN dalam ikatan CN-methemoglobin ini selanjutnya dikeluarkan dengan member injeksi Na-sulfat. CN bersenyawa dengan Na-tiosulfat membentuk tiosianat yang tidak beracun dan mudah dikeluarkan urin.

8. Solanin

Solanin merupakan senyawa golongan glikosida yang diketahui sebagai antienzim, yaitu penghambat enzim akholinesterase. Solanin yang ditemukan pada tanaman yang tergolong dalam suku solanaceae yang kebanyakan berupa terna berbatang basah, jarang berupa semak atau pohon, atau umumnya pada kentang-kentangan, dengan spesiesnya adalah: Solanum dulcamara L, Solanum ningrum L, dan Solanum tuberosum L.

Sebagaimana senyawa golongan glikosida yang merupakan hasil dari proses esterifikasi atau kondensasi hydrogen dari gugus hidroksil, yang terikat pada atom karbon pertama dari glukosa dengan alcohol atau fenol. Glikosida ini berbahaya jika terhidrolisis lebih dahulu, yang dapat terjadi lebih cepat oleh adanya enzim yang biasanya terdapat pada tanaman. Jika enzim di inaktifkan maka tanaman dapat dimakan tanpa bahaya. Bila kadar glukosa tinggi, tanaman harus direbus dulu sebelum diberikan pada ternak, karena umumnya panas dapat menginaktifkan enzim.

Dua dampak mendasar dari solanin yang umumnya terdapat dalam kentang ini adalah iritasi terhadap bagian usus halus yang menyebabkan penyerapan terganggu, disamping terjadinya ketegangan system syaraf. Kandungan solanin dalam tubuh yang terlalu banyak setidaknya menyebabkan penurunan penyerapan oleh alat pencernaan dalam tubuh, solanin yang terhidrolisa akan menyebabkan terbentuknya solanidin yang merupakan racun. Dari berbagai uraian di atas dapat diketahui bahwa untuk meminimalkan kandungan solanin dalam bahan pangan sehingga dapat dikonsumsi dengan aman oleh M.H. adalah dengan jalan pemanasan terlebih dahulu agar enzim dalam

kentang tidak aktif sehingga tidak sampai terjadi hidrolisa pada senyawa yang tergolong glikosida ini. Di samping itu pemilihan kentang yang tidak terlalu muda juga menghindari dampak keracunan.

9. Fitoestrogen (Isoflavon dan Coumestan)

Fitoestrogen adalah estrogen tanaman. Dua senyawa yang merupakan fitoestrogen adalah isoflavon dan coumestan yaitu zat yang berasal dari kelas fenilpropanoid dan merupakan penggabungan decumarol (3.3 metyhylenebis atau 4-OH coumarin) melalui posisi ketiga. Isoflavon adalah senyawa yang dibentuk sebagai reaksi kondensasi antara gula dan gugus hidroksil dari senyawa kedua yang dapat tidak dapat merupakan gula yang lain. Dalam senyawa ini, residu karbohidrat terikat oleh suatu ikatan asetal pada atom karbon yang anomer dengan gula atau bahan gula senyawa kedua atau aglikon. Kelompok ini, misalnya genistein, biochaunyin A. Eqoul, Phaseollin, pisatin, meditagol, coumestrol, lucernal, trifolin dan epensol dan banyak terdapat pada leguminosa.

Fitoestrogen terkandung dalam tanaman sub clover, red clover (trifolium pretense), dan alfalfa (medicago sativa). Secara umum estrogen dalam clover adalah isoflavon, sedangkan pada alfalfa adalah coumestan. Isoflavon di sintesis tanaman dari fenilalanin sedangkan coumestan disintesis dari asam sinamat. Subterranean clover (trifalin subteraneum), red clover (trivalium protense), dan Lucerne (medicago sativa), mempunyai kadar senyawa estrogenic yang tinggi, sehingga beberapa leguminosa tersebut dapat menyebabkan infertilitas dan gangguan reproduksi yang lain. Masalah estrogenic dari subterranean clover disebabkan oleh isoflavon, sedangkan gejalanya disebut clover disease. Kadar asam estrogenic pada alfalfa dan clover tergantung pada serangan penyakit terhadap daun dan cekaman pada tanaman.

Belum diketahui apakah produksi zat estrogenic tersebut sebagai mekanisme proteksi atau efek khusus apa dari zat tersebut terhadap penyakit.

Pengaruh kerja isoflavon adalah melemahkan penetrasi sperma pada oviduct sehingga tidak dapat membuahi sel telur. Cairan serviks sudah dirusak konsistensinya yang menyebabkan penyimpanan sperma di serviks terganggu. Akibat clover disease meliputi distokia maternal, prolapsus uteri, kematian induk dan mortalitas pasca lahir. Gejala patologis dapat dihindari dengan usaha menurunkan pengaruh clover disease antara lain dengan penggunaan kultivar yang berkadar estrogenic rendah. Disamping itu isoflavon dapat menyebabkan kematian karena dalam waktu singkat terjadi hiperglisemia, diikuti oleh hilanganya glukosa yang cepat dalam darah dan glikogen dari jaringan.

Senyawa racun protein dan asam amino

10. Anti tripsin

Anti tripsin atau inhibitor tripsin adalah senyawa penghambat kerja tripsin yang secara alami terdapat pada kedelai, lima bean (kara), gandum, ubi jalar, kentang, kecipir, kacang polong, umbi leguminosa, alfalfa, sorgum, kacang fava, beras dan ovomucoid. Kesemuanya tanaman tersebut mempunyai antitrypsin dengan protein berberat molekul rendah, keculi anti tripsin yang terdapat pada ovomucoid yang terdiri dari 75% asam amino dan 25% karbohidrat.

Dalam kacang kedelai, anti tripsin mempunyai dua macam tipe yang kunitz inhibitor dan Bowman-Birk inhibitor (BBI). Kunitz inhibitor mempunyai ukuran molekul 20.000 sampai 25.000 dengan aktivitas yang spesifik pada tripsin, terdiri dari 181 residu asam amino dengan 2 ikatan disulfide dan 63 asam amino yang aktif. Kunitz inhibitor menunjukkan sebagai penghambat reaksi tripsin dengan cara yang sama yaitu reaksi dengan pencernaan protein lain, tetapi sejumlah ikatan non kovalen dibentuk pada tempat aktif dalam sebuah ikatan kompleks yang tidak dapat dirubah.

Anti tripsin akan memacu pembentukan dan sekaligus pelepasan zat seperti panckreozimin yang bersifat seperti hormone dari dinding usus. Zat ini akan merangsang pengeluaran enzim dari pancreas. Seperti diketahui pengeluaran enzim dari pancreas diatur oleh mekanisme umpan balik karena adanya tripsin dan kimotripsin dalam usus akan merangsang pengeluaran enzim-enzim pancreas dengan jalan mengikat tripsin dan kimotripsin aktif dalam usus halus. Dengan demikian dengan adanya anti tripsin, pancreas akan mengeluarkan enzim secara berlebihan.

Karena enzim itu sendiri adalah protein, maka ternak yang diberi pakan yang mengandung anti tripsin tidak saja tidak dapat menggunakan protein yang terdapat dalam pakan tersebut, melainkan juga kehilangan protein tubuh lewat enzim yang dikeluarkan berlebihan. Akibatnya ternak yang mengkonsumsi pakan yang mengandung anti tripsin akan mengalami beberapa gejala seperti kesulitan mengkonsumsi pakan, hipertropi pankreatik dengan adanya peningkatan jumlah sel-sel jaringan pancreas, gangguan pencernaan protein, gangguan absorpsi lemak, pengurangan sulfur asam amino dan terhambatnya pertumbuhan.

Pakan unggas yang mengandung anti tripsin cenderung akan membentuk pembesaran pancreas. Pembesaran pancreas akan memperbesar sekresi tripsin. Tripsin yang berlimpah dari pembesaran pancreas menyebabkan kekurangan sulfur asam amino. Efek yang paling akhir terjadi adalah terhambatnya pertumbuhan karena tingginya sulfur asam amino dari dalam yang hilang karena hasil tripsin yang berlebihan. Pada binatang seperti babi, anak sapid dan ayam muda (konsidi hipertropik pancreas umumnya lambat) maka akan terjadi penghambatan pencernaan protein karena jumlah anti tripsin yang berlebihan melebihi produksi tripsin. Pada anak ayam yang diberi bahan pakan yang mengandung anti nutrisi mengalami problem dalam hal ukuiran pancreas, pertumbuhan dan efisiensi penggunaan pakan. Pada ayam dewasa lebih tahan terhadap penggunaan kedelai mentah dari pada ayam muda.

Hampir semua anti tripsin dalam tanaman dapat dirusak oleh panas. Lebih dari 95% aktivitas dirusak dengan perlakuan panas dalam waktu 15 menit pada suhu 100°C. penggilingan pakan yang menggunakan esktruder sangat efektif dalam menghancurkan anti tripsin. Factor penting dalam mengontrol perusakan anti tripsin adalah suhu, lama pemanasan, ukuran partikel dan kandungan air. Pemanasan yang berlebihan akan merusak zat makanan yang lain seperti asam amino dan vitamin.

11. Papain

Papain adalah suatu enzim pemecah protein (enzim proteolitik) yang terdalam dalam getah papaya yang memiliki aktifitas proteolitik minimal 20 unit/gram preparat dan tergolong ke dalam senyawa oraganik komplek yang tersusun dari gugusan asam amino. Papain adalah protease sulfilhidril karena memiliki gugusan sulfilhidril (SH) pada bagian aktifnya. Papain kali pertama ditemukan pada tahun 1975 oleh graffiti Huges.

Papain termasuk enzim hidrolisa karena menggiatkan berlangsungnya proses hidrolisa protein, dengan demikian papain juga merupakan enzim protease dank arena mengandung sulfilhirdil (SH) pada bagian aktifnya maka dikatakan protease sulfilhidril, sedangkan aktivitas enzim dihambat oleh adanya logam berat dan oksidator. Berdasarkan tempat pemutusan ikatan peptidanya maka papain tergolong enzim endopeptidase yaitu enzim yang dapat memutuskan ikatan peptide pada bagian dalam rantai, hasil hidrolisanya berupa penggalan rantai peptide asam-asam amino.

Adanya kandungan enzim papain pada papaya yang berperan sebagai pencerna karena sifat katalis merupakan suatu enzim proteolitik yang mampu merusak protein tubuh cacing dalam saluran pencernaan. Reaksi yang terjadi pada enzim proteolitik papain adalah hidrolisis menjadi polipeptida dan peptide, kemudian selanjutnya menjadi asam amino. Mekanisme kerja enzim papain khusus terhadap cacing dewasa yang terdapat pada saluran pencernaan hewan adalah di duga enzim papain akan berperan dalam merusak enzim-enzim yang dibutuhkan cacing yang ada di dalam saluran pencernaan sehingga suplai nutrisi bagi cacing terproteksi. Hal tersebut menyebabkan kebutuhan pencernaan untuk keperluan tubuh cacing akan terhambat. Selain itu pula papain dimungkinkan akan merusak protein dan glikoprotein yang berperan dalam transport hasil metabolism tubuh cacing sehingga akan berefek pada kematian cacing dewasa. Pada akhirnya hal tersebut mempengaruhi produktivitas induk semang cacing yantu nutrisi yang dikandung oleh pakan yang dikonsumsi dapat digunakan untuk pemenuhan kebutuhan hidup pokok maupun kebutuhan berproduksi sehingga secara nyata efek yang diperoleh terjadi peningkatan konsumsi dan konversi pakan.

Berdsarkan hasil penelitian Murcof (1998), menyatakan bahwa pada kadar konsentrat 20% getah papaya efektif dalam pengendalian infeksi Ascaridia galli pada ayam petelur. Adapun pengobatan dengan getah papaya 20% pada ayam yang terifeksi Ascaridia galli menyebabkan kenaikan produksi telur ayam setingkat dengan berat telur dari ayam yang bebas dari infeksi cacing tersebut. Disarankan penggunaan papain sebagai obat cacing pada konsentrasi 20% dengan dosis 0.5 kg BB ayam dalam 2.5 ml air memberikan hasil yang baik untuk membasmi cacing pada ternak unggas.

12. Lectin (Hemaglutinin)

Lektin adalah glikoprotein yang mempunyai bobot molekul 60.000-100.000 yang dikenal untuk kemampuannya menggumpalkan eritrosit. Tanaman yang mengandung lectin dijumpai dalam banyak kelompok botani meliputi monokotiledon dan dikotiledon, jamur dan lumut, tetapi yang paling banyak terdapat pada leguminoseae dan euphobiaceae. Lectin berada dalam berbagai jaringan pada tanaman yang sama dan mempunyai lokasi seluler dan sifat molekuler yang berbeda.

Lektin menggumpalkan sel-sel darah merah yang terdapat pada ternak. Lektin dapat disebut agglutinin atau biasa juga di sebut phitohemaglutinin. Dilihat dari namanya maka lectin memang berfungsi menggumpalkan sel-sel darah merah. Lektin dapat juga mematikan ternak karena bersifat racun dikarenakan terdapat pepsin. Lektin adalah protein yang mempunyai ketinggian afinitas untuk molekul gula tertentu. Lektin pertama-tama diisolasi dari kacang castor, dengan kandungan lektin yang biasa disebut ricin. Jadi, lektin adalah protein yang sangat mempengaruhi gula dan gabungan gliko dengan pengaruh yang tinggi. Lektin berinteraksi dengan karbohidrat tertentu yang sangat spesifik enzim-substrat, atau interaksi antigen-antibodi. Lektin berikatan dengan gula bebas atau residu gula polisakarada, glikoprotein, atau glikolipid yang dapat dibebaskan atau diikat dalam membrane sel.

Lektin ini banyak terdapat dipakan ternak. Jadi dalam pemberian pakan harus dilihat dahulu apakah pakan itu berbahaya bagi ternak atau menguntungkan bagi ternak. Oleh karena itu pakan yang diberikan pada ternak haruslah diolah lebih dulu agar tidak terjadi kesalahan metabolism pada ternak sangatlah kompleks. Racun dari lektin akan tumbuh dan diserap oleh zat gizi pakan, dengan adanya penyerapan ini maka akan terjadi infeksi bakteri. Lektin ini mengganggu sel-sel darah, kemudian di dalam sel darah merah tersebut terjadi penggumpalan pada sel darah merah. Lecithin juga merugikan system dalam infeksi bakteri, lectin mengacaukan garis batas sel vili duodenum dan jejunum dan abnormalitas dengan tingginya katabolisme di jaringan protein. Disamping itu juga terjadi perkembangbiakan dramatis dari Escherichia coli diusus halus. Lektin dapat dihancurkan dengan pemanasan basah, sementara sangat tahan terhadap pemanasan kering.

13. Mimosin

Mimosin merupakan zat racun atau zat anti nutrisi yang berasal dari lamtoro atau leguminosa. Mimosin merupakan racun yang berasal dari turunan asam amino. Mimosin merupakan racun yang berasal dari turunan asam amino heterosiklik, yaitu asam amino yang mempunyai rantai karbob melingkar dengan gugus berbeda. Mimosin mempunyai gugus keton dan hidroksil pada inti pirimidinnya, yang diketahui bersifat toksik. Mimosin sering disebut leusenina, dengan rumus molekul C8H10O4N2.

Penelitian mendalam mengenai senyawa ini belum banyak dilakukan, beberapa ahli mendapatkan gejala keracunan. Percobaan pada tikus dengan memberikan mimosin sebanyak 1% menyebabkan gejala toksik dengan terjadinya alopecia, penghambatan pertumbuhan dan gejala memperpendek umur tikus. Percobaan lain dengan ekstrak lamtoro pada makanan tikus ternyata menyebabkan kerusakan pada folikel rambut, sehingga merusak rambut tikus. Ternyata beberapa pengamat mensinyalir adanya gejala rontok rambut pada manusia jika makan bahan senyawa ini.

Pencegahan dapat dilakukan dengan membatasi pemberian bahan pakan yang mengandung senyawa tersebut dalam ransum yaitu kurang dari 5%. Mimosin diketahui stabil dan sedikit larut dalam air. Kelarutannya adalah 500 (1 gram dalam 500 cc air) sehingga apabila senyawa tersebut dilarutkan lebih 500 CC air maka senyawa tersebut akan berkurang sifar toksiknya. Mimosin merupakan senyawa yang tidak mudah rusak pada pemanasan biasa, kadar kerusakannya mulai terjadi jika dilakukan pemanasan tinggi, sekitar 227 - 228°C, hal ini dapat digunakan sebagai pencegahan keracunan dengan pemanasan terlebih dahulu bahan pakan yang mengandung senyawa tersebut sebelum diberikan pada unggas.

14. Latirogen

Latirogen adalah racun yang ditemukan dalam chick pea dan vetch yaitu sejenis kacang polong. Latirogen merupakan derivate asam amino yang bekerja melawan metabolism asam glutamate, sebagai neurotransmitter di otak. Ketika latirogen terkonsumsi dalam jumlah banyak oleh ternak, maka akan terjadi kelumpuhan. Penyakit yang disebabkan oleh racun latirogen dinamakan latirisme.

Biji-bijian L. sativus dapat diperlakukan untuk membatasi toksisitas. Perendaman dan perebusan di dalam air panas dapat menghilangkan neurotoksin. Biji-bijian dipergunakan biasanya berupa bahan mentah seperti bentuk bola pasta, agar toksikan dapat tertahan. Sehingga dengan sedikit penyiapan pakan biji-bijian, kecunan dapat dihindari. Pemecahan yang paling ideal adalah dengan cara mengembangkan penanaman tanaman L. sativus bebas racun, karena setiap tanaman hijauan memiliki ciri agronomi tersendiri yang akan menjadikannya sebuah tanaman pakan yang baik jika tidak beracun.

15. Linatin, indospecinedan canavanin

Bungkil biji rami (Linum Usitatissimum) mengandung sebuah zat antagonis dari piridoksin yaitu asam amino 1-amino-D-prolin. Pada bungkil biji rami, zat yang apabila dihidrolisis akan mengahasilkan dipeptida 1-amino-D-prolin dan asam glutamate dikenal sebagai linatin. 1-amino-D-prolin bereaksi dengan piridoksal fosfat membentuk hidrazona dan akan menghalangi fungsi sebagai kofaktor di metabolism asam amino. Produksi piridoksal fosfat dimasukkan pada transaminasi, dekarboksilasi dan reaksi metabolism asam amino lainnya. Gejala defisiensi piridoksal meliputi depresi nafsu makan, pertumbuhan lambat, dan konvulasi pada ayam yang mengkonsumsi bungkil biji rami. Pemanasan dan ekstraksi air serta suplementasi piridoksi pada bungkil biji rami akan menanggulangi efek antipiridoksin.

Racun indospecine mengahambat penggabungan arginin menuju protein jaringan dan menyebabkan kerusakan hati pada sapi dan domba yang mengkonsumsi tanaman ini. Gejala yang terjadi adalah nekrosis dan sirosis nodular. Canavarin seperti indospecine adalah analog dari arginin. Hal tersebut terjadi pada konsentasi tinggi (diatas 5%) pada jack bean (canavalia ensiformis) dan sejumlah leguminosa lainnya. Tunas alfalfa mengandung canavanin sekitar 1.5% dari berat bersih. Pada beberapa lupus erythematosus-like syndrome terjadi ketika tunas alfalfa dikonsumsi oleh monyet.

Sumber: wahyu widodo, 2005. tanaman beracun dalam kehidupan ternak. UMM press, Malang.