Histopatologi dan Biokimia Klinis Tikus Putih pada Uji Toksisitas Akut Xilooligosakarida Hasil Hidrolisis Endo-β-1,4-D-Xilanase Rekombinan

Abstract

Prebiotik adalah suatu bahan yang tidak dapat dicerna tetapi memiliki efek menguntungkan pada kesehatan inang dengan merangsang pertumbuhan dan aktivitas mikrobiota usus. Xilooligosakarida (XOS) merupakan salah satu contoh prebiotik yang telah berhasil dibuktikan berdasarkan hasil uji in vitro dan in vivo, XOS memiliki dampak positif terhadap kesehatan usus sehingga berpotensi menjadi prebiotik. XOS sebelum diaplikasikan dalam industri pangan, perlu melewati uji keamanan pangan, termasuk uji toksisitas akut oral untuk mendeteksi efek toksik dalam waktu singkat. Parameter seperti histopatologi jaringan dan biokimia klinis digunakan untuk menilai efek toksik terhadap organ tubuh. Uji toksisitas akut pada Tikus Wistar diawali dengan uji pendahuluan yang dilanjutkan dengan uji utama. XOS yang diberikan tersedia dalam bentuk sediaan terlarut buffer fosfat-sitrat pH 7. XOS yang digunakan telah melalui proses freeze drying. Uji pendahuluan dilakukan dengan dua kelompok dosis yaitu dosis 300 mg/kg dan dosis 2000 mg/kg serta kelompok kontrol. Uji utama menggunakan Tikus Wistar sebanyak enam ekor dengan rincian satu ekor sebagai kontrol dan lima ekor sebagai kelompok uji. Kelima Tikus Wistar kelompok uji terdiri atas satu ekor tikus dari uji pendahuluan dan empat ekor tikus tambahan. Hewan uji diobservasi secara individual pada 30 menit pertama setelah pemberian XOS, empat jam pertama, serta sehari sekali setelahnya selama 14 hari. Berat badan masing-masing hewan dimonitor setiap hari selama 14 hari setelah pemberian XOS. Hasil uji pendahuluan menunjukkan gejala toksisitas ringan pada dosis 300 mg/kg BB, sementara dosis 2000 mg/kg BB menyebabkan perubahan konsistensi feses yang kembali normal setelah 48 jam. Pada uji utama, pemberian XOS dosis 2000 mg/kg BB menyebabkan lemas dan perubahan konsistensi feses akibat peningkatan fermentasi mikrobiota. Namun, kematian ditemukan pada 3 ekor tikus, diduga akibat stres pemberian oral atau efek toksik buffer. Tikus yang bertahan menunjukkan peningkatan berat badan. Nilai LD50 XOS berada dalam rentang >500–2000 mg/kg BB, yang tergolong bahan dengan tingkat toksik sedang. Histopatologi dilakukan pada ginjal, limfa, hati, paru-paru, dan jantung untuk mengamati efek XOS. Histopatologi ginjal, ditemukan pembengkakan beberapa glomerulus akibat respons imun terhadap XOS. Histopatologi limfa, tidak ditemukan adanya kerusakan jaringan. Histopatologi hati, ditemukan pemadatan sitoplasma hepatosit di zona periportal (zona 1) sebagai bentuk degenerasi ringan akibat paparan XOS. Histopatologi paru-paru tikus uji 1 dan 2 menunjukkan fokus inflamasi, alveoli yang melebar, dan pendarahan akibat XOS yang masuk ke saluran pernapasan. Histopatologi jantung, struktur lapisan terlihat normal tanpa tanda degenerasi atau kerusakan. Pemeriksaan biokimia klinis menunjukkan bahwa kadar kolesterol total dan SGOT masih berada pada rentang normal, sementara SGPT melebihi rentang. Pemeriksaan ini memberikan informasi tambahan mengenai pengaruh XOS terhadap fungsi hati tikus.