Pembahasan.docx

PEMBAHASAN Kandang metabolisme merupakan suatu alat bantu dimana hewan percobaan diberi perlakuan khusus dengan berbagai kemungkinan untuk memperoleh data mengenai akrivitas biologis yang terjadi pada hewan uji dan progresnya selama dalam masa pengujian. Metode ini umumnya digunakan dalam studi farmakokinetik dan farmakodinamik. Umumnya kandang dikondisikan sebagai ruang hidup yang sempit dengan tanpa tempat khusus untuk beristirahat atau bahkan dapat secara ekstrem tanpa nutrisi (Kalliokoski dkk. 2013). Kandang metabolik berperan penting dalam ilmu gizi karena umumnya digunakan dalam eksperimen yang berhubungan dengan penentuan kebutuhan nutrisi hewan uji, kemampuan cerna terhadap bahan makanan tertentu, ekskresi endogen, laju filtrasi glomerular, keeseimbangan mineral, ekskresi urin dalam 24 jam dan semacamnya. Kandang metabolik merupakan cara yang paling mudah untuk mendapatkan data jumlah dan frekuensi ekskret hewan uji yang kemudian dapat diolah lebih lanjut untuk mengetahui proses fisiologis hewan tersebut (Hendriks dkk, 1999). Kandang metabolik menggunakan dua prinsip utama yaitu stres dan isolasi. Stres dapat didefinisikan sebagai berbagai jenis faktor yang mampu mengubah kondisi internal tubuh. Tubuh memiliki beberapa macam adaptasi untuk menyesuaikan hemeostasis dan keondisi tubuh terhadap tingkatan stres yang diberikan (Cvek-Hopkins, 2007). Sedangkan isolasi merupakan suatu kondisi dimana hewan uji dipisahkan dari sesamanya dan ditempatkan dalam lingkungan yang terkontrol untuk menghindari terjadinya kontak sosial dan meminimalisir faktor pengganggu yang berasal dari luar, oleh karena itu pada kandang metabolik hanya diijinkan terdapat satu hewan uji dalam satu kandang. Kedua prinsip tersebut digunakan untuk mengetahui bagaimana pengaruh yang akan ditunjukkan oleh hewan uji ketika diberi suatu perlakuan atau stres tertentu terhadap homeostasis tubuhnya (Hendriks dkk, 1999). Elemen penting yang dapat menjadi indikator dari proses fisiologis yang terjadi di dalam hewan uji antara lain massa tubuh, konsumsi air, konsumsi makanan, jumlah feses dan juga jumlah urin. Konsumsi air dan makanan mewakili asupan nutrisi hewan uji selama dalam masa percobaan, jumlah urin mewakili laju filtrasi ginjal dan juga kemampuan ekskresi ginjal, sedangkan jumlah feses mewakili laju pencernaan pada hewan uji. Faktor-faktor tersebut sangat mudah berubah bergantung pada tingkat stres dan laju metabolisme pada hewan uji dalam kasus ini mencit. Hewan uji yang dipakai pada percobaan kali ini merupakan mencit. Mencit atau Mus musculus merupakan hewan rodentia yang memiliki tubuh yang berukuran kecil, ditutupi oleh rambut yang lembut dan tebal, kaki yang pendek dan ekor yang panjang, tipis dan sedikit berambut (Harkness dan Wagner, 1995). Mencit merupakan hewan sosial dan memiliki rasa

ingin tahu. Ketika mencit masih muda, mereka bisa berkelompok dengan sangat baik. Mencit selalu terlihat tidur bersama-sama dalam kelompok. Ketika mereka dikandangkan dalam suatu kelompok, satu atau dua mencit terkadang akan memotong bulu dan menggaruk-garuk wajah, kepala, dan bagian tubuh mencit lainnya. Mencit akan menjaga wilayah teritorialnya, tidak agresif terhadap manusia. Mencit jantan dewasa pada beberapa strain akan saling menyerang apabila dikandangkan bersama, khususnya apabila pada kondisi yang sangat bising dan beberapa strain mencit lebih mudah bertindak agresif (Hrapkiewicz dkk, 2007), oleh karena itu selama periode percobaan, kandang metabolik yang berisi mencit diletakkan di ruangan yang minim kebisingan. Menurut Harkness dan Wagner (1995), mencit memiliki data biologis sebagai berikut. Tabel 5.1. Data Biologis Mencit (Mus musculus) Jantan Normal No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Indikator Massa tubuh Jangka waktu hidup Suhu tubuh Kecepatan detak jantung Kecepatan pernapasan Konsumsi pakan Konsumsi cairan Frekuensi pendengaran Pubertas Kadar glukosa normal Kadar kolesterol normal

Jumlah 20-40 gram 1,5-3 tahun 36,5-380C 325-780 kali per menit 60-220 kali per menit 12-18 g/100 g/hari 15 mL/100g/hari 2 KHz- 50 KHz 28-49 hari 62,8-176 mg/dL 26-82,4 mg/dL

Mencit dikenal sebagai hewan yang sensitif sehingga mudah mengalami stres yang dapat mempengaruhi proses fisiologis di dalam tubuhnya. Oleh karena itu maka penanganan mencit dalam kandang metabolik haruslah dilakukan dengan hati-hati. Hal ini diakibatkan karena mencit memiliki pendengaran dan penciuman yang sangat berkembang serta memiliki mekanisme retina yang sangat sensitif terhadap cahaya ultraviolet. Mencit menunjukkan reaksi terkejut jika secara tiba-tiba ditempatkan sesuatu di depannya. Disisi lain Mencit bernapas dengan frekuensi lebih cepat dibandingkan dengan mamalia lainnya karena memiliki tingkat metabolik yang tinggi. Tingkat respirasi mencit yang cepat berpotensi mudah terkontaminasi partikulat dan limbah gas di lingkungannya dibandingkan dengan spesies hewan laboratorium lainnya (Suckow dkk, 2001). Apabila mencit mengalami stres yang berlebihan, mencit tersebut akan cenderung untuk menggulung dirinya dan kehilangan nafsu makannya.

Dari data yang diberikan dapat dilihat bahwa dalam 24 jam, mencit yang diuji hanya mengonsumsi pakan sebanyak 0,5 gram. Hal tersebut tidak normal karena berdasarkan perhitungan seharusnya mencit yang memiliki massa tubuh 32,5 gram mengonsumsi pakan sebanyak 3,9-5,85 gram sehari. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi nafsu makan mencit menurut pemaparan Houpt (1991) yaitu suhu lingkungan yang tinggi, level estrogen dalam tubuh yang tinggi, ketidakseimbangan konsumsi asam amino, dan kondisi kandang yang kurang sesuai. Dari beberapa faktor yang dipaparkan diatas, disinyalir yang menjadi faktor utama adalah suhu lingkungan yang tinggi dan juga ketidakseimbangan hormon. Hal ini cukup beralasan karena mencit sensitif terhadap perubahan suhu dan suhu udara Kota Malang sebagai lokasi uji pada tanggal 1 dan 2 Oktober 2018 rata-rata mencapai 26oC dengan suhu tertinggi sebesar 35oC dikarenakan masih berada pada musim kemarau. Sebenarnya sudah dilakukan suatu langkah pencegahan yaitu dengan menempatkan kandang metabolik di ruangan dengan ventilasi yang baik dan kandang diletakkan di posisi tepat di bawah blower, namun suhu ruangan masih diatas suhu lingkungan optimum untuk mencit yaitu berada di sekitar 23oC (Harkness dan Wagner 1995). Selain faktor suhu, faktor ketidakseimbangan hormon juga disinyalir menjadi penyebab rendahnya konsumsi pakan mencit. Fluktuasi hormon sangat dipengaruhi oleh tingkat stres yang dirasakan mencit akibat gangguan dari lingkungan sekitar (Houpt, 1991). Sebelum dimasukkan ke kandang metabolit, mencit berada di lingkungan yang tidak kondusif dengan kondisi yang ramai oleh praktikan, selain itu juga karena tempat pengamatan berada di samping proyek pembangunan gedung maka suara bising dari pekerjaan proyek tersebut juga mengganggu mencit tersebut sehingga menambah tingkat stres yang dialami oleh mencit dan menyebabkan homeostasisnya berubah sehingga nafsu makannya berkurang drastis hingga 90%. Indikator lain yang menunjukkan kondisi tingkat stres mencit adalah konsumsi airnya. Dari data yang diberikan ternyata dalam 24 jam mencit mengonsumsi air sebanyak 5 mL. Berdasarkan perhitungan yang diperoleh dari tabel yang dipaparkan oleh Harkness dan Wagner (1995) maka mencit dengan massa tubuh 32,5 gram idealnya mengonsumsi cairan sebesar 4,875mL. Dengan demikian maka hal tersebut sudah sesuai dengan perhitungan yang ada yang juga menandakan bahwa mencit mengonsumsi air dengan normal cenderung tinggi dengan asupan cairan sebesar 3% dari kebutuhan normal. Air dibutuhkan oleh mencit dalam jumlah yang cukup karena air berperan vital dalam mekanisme pengaturan suhu tubuh. Hal ini disebabkan karakteristik air yang memiliki konduktivitas termal sebesar 1.40 × 10−3 kal/cm•s•oC dan kalor jenis sebesar 0.9988 kal/g•oC yang sesuai dalam thermoregulasi dalam

tubuh (Soedarsono dan Takeda, 1976) Menurut Zutphen dkk (2001), Mencit harus mendapatkan akses air minum ad libitum atau sesuai dengan keinginannya, serta air minum yang diberikan sebisa mungkin tidak tercemar secara kimia maupun biologis. Konsumsi pakan dan minum pada mencit umumnya di dominasi ketika pada fase gelap atau malam hari karena pada dasarnya mencit merupakan hewan nokturnal dimana sebagian aktivitasnya dilakukan pada malam hari (Smith dkk, 1987). Sama seperti mamalia pada umumnya, jumlah asupan cairan pada mencit bergantung pada dua faktor utama yaitu tingkat aktivitas tubuh dan juga suhu lingkungan. Tingkat aktivitas tubuh yang tinggi menyebabkan air keluar utamanya melalui pernapasan karena mencit tidak memiliki kelenjar keringat. Cairan tubuh yang banyak keluar akan merangsang mencit untuk banyak minum dengan harapan mampu mengembalikan keseimbangan cairan dalam tubuh agar tidak mengalami dehidrasi serta memiliki kecenderungan untuk menurunkan konsumsi pakan karena konsumsi pakan yang tinggi akan membutuhkan energi yang tinggi pula dalam proses pencernaannya dan air dibutuhkan untuk menjaga suhu tubuh tetap normal agar proses metabolisme berjalan dengan normal. Selain itu, air juga dapat terbuang melalui saluran pencernaan bersama feses (Harkness dan Wagner 1995). Faktor kedua yaitu karena pengaruh suhu lingkungan yang tinggi. Suhu lingkungan yang tinggi akan memicu terjadinya penguapan air dari tubuh mencit. Suhu udara yang tinggi di Kota Malang dengan rata-rata 26oC bahkan dengan titik tertinggi mencapai 35oC akan sangat memudahkan air dalam tubuh untuk menguap sehingga mencit akan memiliki kecenderungan untuk minum lebih banyak. Disisi lain, Kota Malang sebagai lokasi uji memiliki tingkat kelembapan rata-rata diatas 80% yang artinya udara di Kota Malang sudah mendekati titik jenuh sehingga udara hanya mampu menampung sedikit uap air sebelum akhirnya menjadi jenuh, faktor ini menjaga penguapan dari tubuh mencit menjadi tidak terlalu ekstrem (Sloane, 2003). Dengan demikian faktor yang paling dominan dalam kebutuhan asupan air pada mencit yang diuji adalah suhu lingkungan dan kelembaban karena berdasarkan pengamatan yang dilakukan langsung, taraf keaktifan mencit dalam keadaan normal sedangkan suhu lingkungan cukup tinggi sehingga disinyalir air lebih banyak keluar akibat dari suhu sehingga mencit membutuhkan minum sedikit lebih banyak. Indikator selanjutnya adalah urin. Urin merupakan substrat hasil filtrasi ginjal yang tersusun atas 95% air dan berbagai komponen terlarut seperti zat buangan nitrogen, elektrolit, badan keton, asam urat, hormon, dan berbagai zat sisa lainnya (Sloane, 2003). Urin yang dihasilkan oleh mencit memiliki karakteristik fisik encer berwarna kekuningan dengan bau yang khas dan cenderung berbau seperti amonia setelah didiamkan dengan intensitas bau yang

cukup menyengat. Bau dari urin dipengaruhi oleh berbagai faktor, namun faktor utama yang mempengaruhi adalah dari pakan. Pakan yang mengandung banyak senyawa nitrogen akan menyebabkan urin menjadi lebih bau (Isnaeni, 2006). Berdasarkan data yang diperoleh ternyata diketahui bahwa volume urin yang dihasilkan oleh mencit sebesar 1 mL. Faktor yang mempengaruhi volume urin antara lain konsumsi cairan dan juga faktor pengendali seperti kerja hormon. Hormon yang bekerja pada pengaturan volume urin umumnya adalah Antidiuretic Hormone atau yang dikenal sebagai ADH. Hormon tersebut bekerja dengan merubah permeabilitas tubulus kontortus distal dan tubulus pengumpul terhadap air. Hormon tersebut diproduksi oleh hipofisis posterior (Sloane, 2003). Dari data diatas, volume urin yang dihasilkan hanya 25% dari jumlah total konsumsi cairan selama 24 jam pengamatan. Hal ini salah satunya dipengaruhi oleh rangsang suhu dari lingkungan. Suhu yang tinggi akan menyebabkan air cenderung keluar lewat permukaan kulit karena pembuluh darah mengalami dilatasi dan juga melalui pernapasan sehingga cairan tubuh akan pekat. Kepekatan ini akan mendorong sekresi ADH oleh hipofisis posterior yang akan meningkatkan permeabilitas tubulus kontortus distal dan tubulus pengumpul terhadap air sehingga terjadi reabsrobsi untuk menjaga kadar cairan dalam tubuh sehingga urin yang dihasilkan akan menjadi sedikit dan pekat (Kurien dkk, 2004). Indikator selanjutnya yaitu feses yang dihasilkan oleh mencit. Feses merupakan sisa pencernaan dalam bentuk padatan yang tidak dapat diolah lebih lanjut oleh tubuh. Dari data diatas diketahui bahwa jumlah feses yang dihasilkan oleh mencit sebanyak 1 gram dalam waktu 24 jam pengamatan. Terdapat ketidaksesuaian antara jumlah pakan yang masuk dengan jumlah feses yang dihasilkan oleh mencit. Feses yang dihasilkan oleh mencit 2 kali lipat lebih banyak dari konsumsi pakan selama 24 jam perlakuan yaitu 1 gram feses berbanding dengan 0,5 gram pakan. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi defekasi yaitu jenis pakan, juga jumlah pakan yang dimakan, dan laju pencernaan. Pakan yang kaya serat akan lebih mudah didefekasi daripada pakan yang rendah serat, selain itu juga jumlah pakan yang dimakan seharusnya linier dengan jumlah feses yang dikeluarkan apabila kondisi pencernaan dalam kondisi yang baik (Cvek-Hopkins, 2007). Terjadinya perbedaan jumlah pakan yang dimakan dengan feses yang dikeluarkan diduga karena sebelum mencit diletakkan dalam kandang metabolik, mencit sudah mendapat asupan pakan terlebih dahulu sehingga sudah terjadi proses pencernaan dalam tubuh mencit. Selain itu juga tidak adanya prosedur pengosongan perut mencit sebelum diletakkan dalam kandang metabolik juga menjadi faktor terjadinya perbedaan tersebut. Umunya dalam percobaan yang menggunakan kandang metabolik, sampel feses dan urin akan diuji lebih lanjut

untuk mendapatkan data kandungan zat metabolit yang terkandung dalam urin dan feses yang nantinya dapat menggambarkan kondisi tubuh mencit tersebut (Suckow dkk, 2001). Indikator terakhir yang dapat dilihat dari mencit yang diujicobakan adalah massa mencit. Dari data yang diperoleh terdapat perubahan massa mencit dari yang semula 32,5 gram menjadi 29 gram atau terdapat penurunan massa tubuh sebesar 3,5 gram atau sekitar 11% dari massa awal dalam waktu 24 jam. Penurunan massa tubuh ini disebabkan karena berbagai gangguan yang berasal dari luar terutama suhu yang tidak optimal serta ruangan yang terlalu berisik, karena mencit sensitif terhadap gangguan-gangguan semacam itu maka memicu stres pada mencit yang berpengaruh terhadap proses fisiologisnya menjadi terganggu (Zutphen dkk, 2001) Hal ini dapat tercermin dari rendahnya asupan pakan mencit dalam 24 jam pengujian walaupun kondisi pakan yang tersedia memadai untuk 24 jam penuh. Penurunan massa tubuh disinyalir utamanya disebabkan oleh rendahnya asupan pakan dan juga metabolisme yang terganggu. Mencit pada awal pengamatan berlaku normal dengan tingkat keaktifan yang normal, dengan asupan makanan yang rendah namun dengan tingkat aktivitas yang normal menyebabkan tubuh akan membongkar cadangan makanan berupa lemak untuk memenuhi kebutuhan energi tubuh sehingga menurunkan massa tubuh. Konsumsi air yang intens juga mendorong untuk menekan jumlah konsumsi pakan sehingga tubuh akan menjalankan mekanisme lain untuk menghasilkan energi. Suhu yang tinggi diatas suhu optimal juga berperan dalam peningkatan laju penguapan dari tubuh sehingga massa air dalam tubuh berkurang karena menguap dan sebagai kompensasi untuk mendinginkan tubuh.

Cvek-Hopkins, Katarina. 2007. “Effect of Metabolic Cage Housing on Rodent Welfare,” 14. Harkness, John E., dan Joseph E. Wagner. 1995. The biology and medicine of rabbits and rodents. 4th ed. Baltimore: Williams & Wilkins. Hendriks, By W. H., S. Wamberg, dan M. F. Tarttelin. 1999. “A Metabolism Cage for Quantitative Urine Collection and Accurate Measurement of Water Balance in Adult Cats (Felis Catus).” Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition 82 (2‐3): 94– 105. https://doi.org/10.1111/j.1439-0396.1999.00214.x. Houpt, Katherine A. 1991. Domestic animal behavior for veterinarians and animal scientists. 2nd ed. Ames, Iowa: Iowa State University Press. Hrapkiewicz, Karen, Leticia Medina, dan Donald D Holmes. 2007. Clinical Laboratory Animal Medicine: An Introduction. Ames, Iowa: Blackwell Pub. http://site.ebrary.com/id/10687064. Isnaeni, W. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius. Kalliokoski, Otto, Kirsten R. Jacobsen, Huda S. Darusman, Trine Henriksen, Allan Weimann, Henrik E. Poulsen, Jann Hau, dan Klas S. P. Abelson. 2013. “Mice Do Not Habituate to Metabolism Cage Housing–A Three Week Study of Male BALB/c Mice.” Disunting oleh Hemachandra Reddy. PLoS ONE 8 (3): e58460. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0058460. Kurien, Biji T., Nancy E. Everds, dan R. Hal Scofield. 2004. “Experimental Animal Urine Collection: A Review.” Laboratory Animals 38 (4): 333–61. https://doi.org/10.1258/0023677041958945. Sloane, Ethel. 2003. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. 640. Jakarta: EGC. Smith, John B, Soesanto Mangkoewidjojo, dan International Development Program of Australian Universities and Colleges. 1987. Pemeliharaan, pembiakan dan penggunaan hewan percobaan di daerah tropis oleh. Jakarta; Canberra: International Development Program of Australian Universities and Colleges. Soedarsono, S, dan K Takeda. 1976. Hidrologi Untuk Pengairan. Jakarta: Pradnya Paramita. Suckow, Mark A., Peggy Danneman, dan Cory Brayton. 2001. The Laboratory Mouse. The Laboratory Animal Pocket Reference Series. Boca Raton, Fla: CRC Press. Zutphen, L. F. M. van, Vera Baumans, dan Anton C. Beynen, ed. 2001. Principles of laboratory animal science: a contribution to the humane use and care of animals and to the quality of experimental results. Rev. ed. Amsterdam ; New York: Elsevier.