ILMU PENGETAHUAN BAHAN PAKAN DAN FORMULASI RANSUM Pokok

ILMU PENGETAHUAN BAHAN PAKAN DAN FORMULASI RANSUM Pokok Bahasan : KONTAMINAN DALAM BAHAN PAKAN TERNAK Oleh : Artharini Irsyammawati

Definisi • Kontaminan adalah subtansi bersifat racun, terikut dalam bahan pakan selama prosessing atau penanganan dari tempat asal ke tujuan akhir, mempunyai EFEK MERUGIKAN (menurunkan nilai nutrisi BMT) • Kontaminan pada pakan adalah substansi yang mengkontaminasi pakan ternak, yang dapat mengancam kesehatan manusia

Asal Kontaminan a. Biji dari tanaman beracun b. Kerusakan selama penyimpanan (kadar air, suhu, infeksi serangga, dekat dengan bahan kimia yang bersifat racun) c. Pencemaran oleh rodensia (tikus) => organisme patogen, misal Salmonella, Leptospira d. Preservatives agents pada bijian/butir-butiran misal : desifektan, insektisida, fungisida, bahan kimia lainnya

Faktor 2 yg mempengaruhi tk toleransi ternak terhadap kontaminan (racun) • Jumlah kontaminan yang dikonsumsi • Lamanya kontaminan terkonsumsi • Hubungan dengan zat lain yang bersifat kompetitif dalam absorbsi dan ekskresi • Laju absorbsi dan ekskresi • Akumulasi kontaminan dalam organ penting tubuh ternak • Bentuk kimia dari kontaminan • Kondisi nutrisi, kesehatan ternak • Spesies ternak • Umur ternak dan makanannya • Jenis racun

Golongan Kontaminan 1. 2. 3. 4. Mineral Tanaman Beracun Weed (gulma) Bahan Kimia

1. MINERAL • Trace mineral (kelebihan Mo => ekskresi Cu berlebihan) • Elemen yang mengalami pemecahan (uranium, plutonium => racun keras, tidak bisa diserap) • Hasil pemecahan elemen, seperti strontium, cesium dan iodine (mengkontaminasi air, pasture, bijian => sulit dibersihkan)

2. TANAMAN BERACUN • Jenis alkaloid, resinoid, phytotoksi, as. Oksalat • Tan beracun yg mengalami dekomposisi berbahaya (glukosida dan amigdalin -- dekomposisi => prusi/sangat berbahaya) • Hasil kerja m. o (jamur pada silase) • Substansi beracun yang terserap dari tanah (selenium, potasium nitrat) • Penyebab photosensitif (pigmen – diserap dd usus – sirkulasi darah daerah tubuh ternak tak berpigmen yg sensitif thp cahaya)

3. WEED (GULMA) • Yang banyak dijumpai pada BMT adalah : a. Ergot b. Algae c. Krotalaria / Orok-Orok

a. Ergot • Jamur pada padi • Kontraksi uterus dan otot-otot usus halus • Mengurangi / menghentikan aliran darah pada babi, dg gejala : - nervous - kulit jadi peka - tidak ada koordinasi langkah - tidak mau makan - ternak tertekan - kaki bagian bawah kaku, nyeri - terjadi gangrena pada jengger, pial dan paruh (pada ayam) Figure Wheat grain contaminated with ergots.

b. Algae • Umum terjadi (mendunia) • Bila berbunga (ditandai warna air merah) => racun • Gejala keracunan : - kejang - sukar bernafas - anggota gerak lumpuh - kematian dalam waktu 1 – 48 jam (pada ayam)

c. Krotalaria / Orok-orok • terikut pada jagung dan sorghum • 0, 2 pound/ton BMT racun • 0, 01 % dalam BMT hambatan pertumbuhan pada anak ayam • Akumulasi cairan dalam saccus pericardialis dan cavum peritoneum • Menyebabkan hepatitis, pendarahan hati, jantung dan sintesa musculatoria

4. BAHAN KIMIA • Jagung diawetkan dengan fungisida + herbisida penurunan produksi telur • Fumigasi pakan ayam dengan ethilene dibromide penurunan ukuran telur

Penggolongan Kontaminan berdasarkan terjadinya 1. Terjadi secara natural Racun/subtansi berbahaya yg mrpk bagian/ penyusun dari pakan ternak dan bukan akibat dari kontaminasi lingkungan, pertanian, industri dan lain sebagainya. Contoh : - beberapa mycotoxins seperti aflatoxin dan fumonisin - glukosinolat - heavy metals seperti lead dan cadmium 2. Terjadi secara tidak natural Racun / kontaminan dari industri yang levelnya meningkat menjadi level abnormal pada pakan ternak karena kesalahan penanganan atau tindakan intervensi lainnya. Contoh : - polychlorinate biphenyls (PCBs) - sejumlah pestisida, seperti DDT (1, 1’-(2, 2, 2 Trichloroethylidine) bis [4 -chlorobenzene])

Daftar Kontaminan yang Potensial Berbahaya (Ekelman, 2006) • • • Scr biologis Scr Kimiawi Scr Fisik Logam berat Radionuclides

Scr Biologis 1. Agents responsible for some Transmissible Spongiform Encephalopathies • Bovine Spongiform Encephalopathy (BSE) • Chronic Wasting Disease (CWD) 2. Microbiological – Bacillis species (anthrax) – Clostridium species – E. Coli – Mycobacterium – Pseudomonas – Salmonella enterica – Staphylococcus

Scr Kimiawi – Pesticides • Aldrin • Benzene hexachloride (BHC) • Chlordane • Chlorpyrifos-methyl • Diazinon • Dieldrin • Dichlorodiphenyltrichlorethane (DDT) and breakdown products TDE and DDE • Dicofol • Endosulfan • Endrin • Ethion • HCH alpha • HCH beta • HCH gamma (Lindane) • Heptachlor/Heptachlor Epoxide • Hexachlorobenzene • Malathion • Methoxychlor • Mire • Parathion • Toxaphene (Camphechlor) • Tribuphos – Mycotoxins • Aflatoxins (B 1, B 2, G 1, G 2) • Deoxynivalenol (DON or vomitoxin) • Fumonisins (B 1, B 2, B 3) • Ochratoxin • Zearalonone • Others • – – Ethoxyquin Dioxins Perchlorate Polychlorinated Biphenyls (PCBs) – Propylene Glycol (not Ethylene Glycol) – Selenium

Scr Fisik – – – Bone Glass Metal Plastic Other Heavy Metals – – – Arsenic Cadmium Chromium Lead Mercury Radionuclides – – – – Americium 241 Cesium 134 Iodine 131 Plutonium 238 Ruthenium 103 Ruthenium 106 Strontium 90

Kontaminan lain yg jg berbahaya – Drugs • in feeds for approved species, but in the wrong amounts • in feeds for unapproved species – Feed additives and ingredients • in feeds for approved species, but in the wrong amounts • in feeds for unapproved species – Contaminants deliberately added to feeds (e. g. , bioterrorism) – Weeds and/or feed ingredients not declared on the label, when the contaminant is not considered harmful

Kontaminan pakan pada Kuda • bahan pakan ternak - molds dan mycotoxin - kontaminan lain • Hijauan - molds dan fungus - kontaminan lain - tanaman beracun • Bedding • Air

Bahan pakan ternak • Molds & mycotoxins - mycotoxins adalah metabolit sekunder yang bersifat racun yang dihasilkan oleh jamur, contohnya fumonisin yang diproduksi oleh Fusarium moniliforme dan F. proliferatum. Fumonisin pada kuda menyebabkan leucoencephalomalacia (ELEM) / “moldy corn poisoning / cornstalk disease” dgn gejala : frenzy, circling, blindness, head pressing, sweating, hyperexcitability, convulsions to death dan spongy brain syndrome (mati dlm 2 -3 hari, necrosis pada bagian putih dari otak) - aflatoxin diproduksi oleh Aspergillus flavus dan A. parasiticus (banyak dijumpai pada jagung), menyebabkan kerusakan pada hati dan ginjal • Kontaminan lain - bisa tidak beracun, tercampur dalam biji-bijian, tapi menyebabkan diskualifikasi pada kompetisi kuda karena terdeteksi dalam urin, contohnya theobromine

• Molds & fungus Hijauan - tall fescue jika tertelan dengan fungus byk masalah, spt aborsi, getasi yang lama, distokia, agalactia, plasenta yang tebal / tertahan, meningkatkan kematian anak dan induk - sweet clover – beracun – dicumerol (coumarin dari tanaman terinfeksi oleh Penicillium) – terkait dg vit K dlm pembekuan darah pendarahan internal pada kuda - red clover yg basah bisa terinfeksi oleh Rhizoctonia leguminicola mycotoxin kuda mengalami slobbering disease

• Kontaminan lain Hijauan - prussic acid (cyanide) bisa menyebabkan kematian pada kuda (terkait dengan tranfer o 2 ke darah), toxic levels terakumulasi pada daun-daunan seperti sorghum, sudangrass, cherry liar. - akumulasi nitrat selama periode stres, pemupukan berat dg N (ta. Sudangrass, hibrida sorghum sudan, jagung, gandum, oats, beberapa gulma. Tanda ternak keracunan nitrat : labored breathing, staggering, muscle spams, kematian • Tanaman beracun contoh tanaman yew & tan ornamental, bracken farn, black locust, red maple, black walnut (totally poisonous), oak tree.

Bedding • Jangan menggunakan black walnut- jungloneubtansi yang beracun jika terhisap atau kontak dengan kulit, dlm 12 -24 setelah kontak, kuda akan menunjukkan gejala laminitis acute bisa disembuhkan dengan tetap laminitis atau mati

Air • Kontaminan pada air di sejumlah area, disebabkan run off strip mines dan brine water dari sumur gas & minyak menyebabkan ketidakseimbangan mineral • Air yang scr ekstrim mempunyai kandungan tertentu yang tinggi bisa beracun atau berinteraksi dengan elemen-elemen lain yang bisa memberikan efek negatif pada ternak

Mycotoxin • poisonous chemical compounds produced by certain fungi. - Fumonisin Fusarium maniliforme - Aflatoxin Aspergillus flavus • have great significance in the health of humans and livestock. • associated with diseased or mouldy crops • The effects of some food-borne mycotoxins are acute, symptoms of severe illness appearing very quickly. Other mycotoxins occurring in food have longer term chronic or cumulative effects on health, including the induction of cancers and immune deficiency.

• There are five mycotoxins, or groups of mycotoxins, 1. deoxynivalenol/nivalenol; 2. zearalenone; 3. ochratoxin; 4. fumonisins; and 5. aflatoxins. • T-2 toxin is also found in a variety of grains but its occurrence, to date, is less frequent than the preceding five mycotoxins. • The food-borne mycotoxins likely to be of greatest significance for human health in tropical developing countries are the fumonisins and aflatoxins.

Mycotoxins • Fumonisin - ELEM pd kuda - porcine pulmonary edem apada babi - dosis tinggi (>225 mg/kg) efek bermac 2 pd unggas & ternak - meningkatkan kejadian kanker hati (tikus) - Pd manusia kaknker esofagus - Pd. Rum perub. Hati & fungsi imun • Aflatoxins (> 120 ppb) - Acute : - penurunan kons. Pakan, prod. Susu, BB, kerusakan liver - kronis : - angka kelahiran kecil, anak tdk sehat - diare, acute mastitis, respiratory disorder, prolapsed rectum, hair loss, - kons. Pakan menurun

TABLE 1. MYCOTOXINS IN STAPLE GRAINS AND SEEDS. Mycotoxin Commodity Fungal source(s) Effects of ingestion deoxynivalenol wheat, /nivalenol maize, barley reported from Fusarium graminearum Fusarium crookwellense Fusarium culmorum Human toxicoses India, China, Japan, and Korea. Toxic to animals, especially pigs zearalenone F. graminearum F. culmorum F. crookwellens Identified by the International Agency for Research on Cancer (IARC) as a possible human carcinogen. Affects reproductive system in female pigs maize, wheat

TABLE 1. MYCOTOXINS IN STAPLE GRAINS AND SEEDS. Mycotoxin Commodity Fungal source(s) Effects of ingestion ochratoxin A barley, wheat, and many other commoditi es Aspergillus ochraceus Penicillium verrucosum Suspected by IARC as human carcinogen. Carcinogenic in laboratory animals and pigs fumonisin B 1 maize Fusarium moniliforme plus several less common species Suspected by IARC as human carcinogen. Toxic to pigs and poultry. Cause of equine eucoencephalomalacia (ELEM), a fatal disease of horses

TABLE 1. MYCOTOXINS IN STAPLE GRAINS AND SEEDS. Mycotoxin Commodity aflatoxin B 1, maize, B 2 peanuts, and many other commodi ties Fungal source(s) Aspergillus flavus aflatoxin B 1, maize, B 2, G 1, G 2 peanuts Aspergillus parasiticus Effects of ingestion Aflatoxin B 1, and naturally occurring mixtures of aflatoxins, identified as potent human carcinogens by IARC. Adverse effects in various animals, especially chickens

Prevention and control of mycotoxins in stored grains and seeds Dry the grain • Fungi cannot grow (or mycotoxins be produced) in properly dried foods - an effective control measure against fungal growthand mycotoxin production. 1. • To reduce or prevent production of most mycotoxins, drying should take place as soon after harvestand as rapidly as feasible. • The critical water content for safe storage corresponds to a water activity(aw) of about 0. 7. - an effective technique for controlling fungal spoilage and mycotoxin production

Prevention and control of mycotoxins in stored grains and seeds 2. Avoid grain damage • Damaged grain is more prone to fungal invasion and therefore mycotoxin contamination. It is thus important to avoid damage before and during drying, and in storage. Drying of maize on the cob, before shelling, is a very good practice. • Insects are a major cause of damage.

3. Ensure proper storage conditions • On a small scale, polyethylene bags are effective; • on a large scale, safe storage requires well-designed structures with floors and walls impermeable to moisture. Maintenance of the water activity of the stored commodity below 0. 7 is crucial. • Sealed storage under modified atmospheres for insect control is also very effective for controlling fungal growth, provided the grain is adequately dried before storage, and provided diurnal temperature fluctuations within the storage are minimised. • If commodities must be stored before adequate drying this should be for only short periods of nomore than, say, three days. Use of sealed storage or modified atmospheres will prolong this safe period, but such procedures are relatively expensive and gaslight conditions are essential. • A proven system of storage management is needed,

Detecting mycotoxins • Untuk identifikasi scr kuantitatif dibutuhkan sampling , preparasi sampel, ekstraksi dan teknik analisis • rapid ELISA, immunoaffinity cartridge, solid-phase ELISA, and selective adsorbent mini-column procedures. (The U. S. Federal Grain Inspection Service (FGIS) ) • Prakteknya, pada kondisi penyimpanan, jika BMT terdeteksi terdapat jamur ---- berpotensi terjadi mycotoxin ---- dianalisis • Prevention of fungal invasion of commodities is by far the most effective method of avoiding mycotoxin problems.