TEKNOLOGI TEROBOSAN PEMECAHAN
MASALAH PROTEIN ALERGEN PADA LATEKS ALAM
Siswanto dan Suharyanto
Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia
Yoharmus Syamsu
Balai Penelitian Teknologi Karet
Oktober 2003
Kunjungan ke-7357,
Sejak: 18 Maret 2004
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara produsen karet alam (Hevea brasiliensis) terbesar kedua tingkat dunia setelah Thailand, dengan melibatkan > 15 juta tenaga kerja serta menghasikan devisa lebih dari US $ 1,57 milyar/tahun. Luas areal tanaman karet menghasilkan di perkebunan karet Indonesia tahun 1997 meliputi 2.192.486 ha, yang terdiri dari Perkebunan Rakyat 84,4%, Perkebunan Besar Negara (PTP Nusantara) 8,7% dan Perkebunan Besar Swasta 6,9%. Total produksi karet di Indonesia adalah 1.571.800 ton/tahun. Lateks alam sebagai bahan baku barang jadi lateks (BJL) memiliki keunggulan khusus dibanding produk pesaingnya (lateks sintetis) yaitu harganya lebih murah (± seperempatnya) dan sifat teknisnya seperti kekuatan gel basah, kekuatan vulkanisat dan elastisitas lebih baik. Namun, akhir-akhir ini penggunaan lateks alam sebagai bahan baku alat bantu kedokteran (sarung tangan medis, kateter, selang infus, kondom, hemodialiser, masker dan selang pernafasan, balon, drop pipet, pembalut elastis, karpet tidur dll.), menghadapi masalah karena diketahui mengandung protein alergen yang menyebabkan reaksi alergi bagi pemakainya. Hal ini dikhawatirkan dapat menurunkan konsumsi karet alam dunia serta menjadi kendala bagi perkembangan industri barang jadi lateks nasional.
Food and Drug Administration (FDA) dalam waktu dekat akan memberlakukan labeling rendah protein alergen (hypo alergenic protein) pada sebagian besar produk barang jadi lateks. Dalam buku petunjuk yang dikeluarkan 30 Juli 1999 (Medical Glove Manual) di internet website http:/www.fda.gov /cdrh/manual/glovmanl.pdf antara lain disebutkan bahwa batas maksimum kadar protein pada sarung tangan medis adalah 1200 mg protein/sarung tangan atau setara 150 mg protein/g karet. Kadar protein produk sarung tangan dalam negeri umumnya 10-20 kali lebih tinggi (1500-3000 mg protein/g karet) dari ketentuan batas maksimum tersebut. Sebagai produk dari tanaman karet (H. brasiliensis), lateks mengandung konstituen sitoplasma sel tanaman baik berupa senyawa karet maupun senyawa nonkaret. Senyawa nonkaret utama dalam lateks alam adalah protein. Walaupun kadar protein lateks telah mengalami banyak penurunan yaitu setelah sentrifugasi selama prosesing lateks pekat maupun selama prosesing barang jadi lateks, namun demikian residu protein yang tinggal 2% tersebut masih berpotensi untuk menyebabkan reaksi alergi.
Alergi adalah respon imun sekunder yang disebabkan oleh adanya senyawa tertentu (disebut alergen) yang dapat menimbulkan kerusakan pada jaringan. Alergen umumnya berupa protein terlarut atau glikoprotein yang berasal dari beberapa jenis sumber alergen a.l: protein dari tepung sari, bisa serangga, spora jamur, cacing, tungau, vaksin dan obat serta makanan (ikan, udang, putih telur, susu dll.). Reaksi alergi tidak terjadi pada semua individu tetapi hanya terjadi pada individu tertentu yang secara genetis alergi terhadap suatu alergen. Reaksi alergi oleh protein lateks dapat terjadi melalui kontak kulit atau mukosa dan berlangsung cepat yaitu dalam beberapa menit sampai beberapa jam setelah penderita terpapar antigen yang ditandai gejala pembengkakan atau kulit memerah, hidung dan mata berair, kram perut, sulit bernafas, tekanan darah menurun dan pasien mengalami guncangan (anafilaksis) yang berpotensi menimbulkan kematian.
Dalam persaingan bisnis industri barang jadi lateks yang makin ketat, produsen perlu memenuhi persyaratan mutu teknis yang makin prima dengan antara lain memperhatikan faktor kesehatan dan keamanan yang setinggi-tingginya bagi pengguna. Dewasa ini untuk dapat memasarkan produk kelas dunia, proses produksinya harus dirancang dengan sistem manajemen mutu terpadu, misalnya dengan penerapan ISO seri 9000, Total Quality Management (TQM), dan Good Manufacturing Practices (Praktek Cara Pembuatan Produk yang Baik). Khusus untuk produk-produk yang berhubungan dengan kesehatan akan diterapkan baku mutu baru dari ISO seri 10993 yaitu berupa uji biokompatibilitas sebagai jaminan aman bagi kesehatan konsumen. Malaysia baru saja menerbitkan standar mutu sarung tangan (Standard Malaysian Gloves/SMG) dengan persyaratan mutu yang ketat. Walaupun demikian, kriteria SMG oleh kalangan kedokteran di Inggris masih dinilai belum cukup aman. Untuk keperluan deteksi protein alergen lateks telah tersedia dua jenis kit imunodiagnostik komersial dari luar negeri yaitu Pharmacia CAP dari Pharmacia Diagnostics, Inc, Piscataway, NJ serta AlaSTATdari Diagnostic Products Co, Los Angelos CA. Namun, harganya sangat mahal sehingga mempengaruhi biaya produksi total.
Bagaimana Indonesia sebagai negara produsen karet alam dunia terbesar kedua menyikapi permasalahan tersebut ?. Untuk menjawab tantangan tersebut serta melindungi perkebunan karet dan industri barang jadi lateks nasional, perlu diupayakan perangkat diagnostik protein alergen serta teknologi produksi dan aplikasi enzim protease untuk pembuatan deproteinized natural rubber sebagai bahan baku lateks pekat dan barang jadi lateks bebas protein alergen (hypo-allergenic natural rubber latex product).
POTENSI UNGGULAN
Di masa mendatang ekspor dalam bentuk barang jadi lateks perlu digalakkan untuk meraih devisa lebih besar dibandingkan ekspor bahan baku lateks. Di Indonesia, kini terdapat lebih dari 40 perusahaan produksi sarung tangan. Perangkat imunodiagnostik yang dihasilkan dapat digunakan untuk mengantisipasi permintaan konsumen luar negeri serta aturan labeling dari FDA. Jika aturan labeling FDA diberlakukan, maka dipastikan banyak perusahaan barang jadi lateks tidak bisa memenuhi standar internasional atau FDA. Hingga kini hanya tersedia secara komersial sistem deteksi imunologis yaitu untuk mengukur antibodi IgE spesifik anti lateks dalam serum darah, yaitu Pharmacia CAP (Pharmacia Diagnostics, Inc, Piscataway) dan AlaSTAT (Diagnostic Products Corporation, Los Angeles, CA). Dua jenis kit deteksi tersebut dapat dimodifikasi menjadi uji penghambatan immunologis (Inhibition Immunoassays) untuk mengukur kadar alergen lateks. Antibodi IgE spesifik terhadap lateks dari serum darah pasien biasanya diukur dengan metode Latex RAST atau yang lebih baru adalah CAP RAST (Pharmacia, Uppsala, Sweden). Namun sensitivitas Latex RAST sangat bervariasi dari 23% hingga 83% tergantung metode yang digunakan, seleksi pasien serta kriteria untuk reaksi positif. Selain itu hasil uji negatif pernah juga dilaporkan terhadap pasien yang mengalami reaksi anafilaksis oleh protein lateks, berdasarkan uji imunobloting dengan IgE dari pasien penderita Spina bifida, anomali urologis, melaporkan bahwa protein lateks dengan berat molekul 14, 20, 27, 30, 46, 54 dan 75 kDa diperkirakan merupakan protein alergen.
Walaupun beberapa usaha untuk menurunkan kadar protein pada bahan baku lateks telah banyak dilaporkan antara lain dengan sentrifugasi berulang ataupun penambahan enzim protease dan iradiasi, sampai saat ini perangkat imunodiagnostik yang bersifat spesifik dan sensitif untuk mendeteksi keberadaan protein alergen pada barang jadi lateks alam belum diperoleh. Tersedianya perangkat deteksi ini memiliki nilai komersil untuk sarana pengendalian mutu produk barang jadi lateks di pabrik dan diagnosis alergi bagi pasien di rumah sakit. Jika perangkat diagnostik tersebut telah ditemukan, maka dapat dilakukan kerjasama dengan Departemen Perindustrian dan Perdagangan untuk menggunakannya sebagai prasyarat labeling untuk produk yang akan di ekspor ataupun untuk keperluan dalam negeri dan untuk sarana sertifikasi mutu barang jadi lateks sesuai dengan permintaan konsumen.
Beberapa teknik untuk menurunkan kadar protein lateks telah dilaporkan, walaupun tidak semuanya efektif, antara lain dengan sentrifugasi berulang, klorinasi atau penambahan tanin. Namun, klorinasi kurang disukai karena dapat menurunkan tegangan putus, sedang penambahan tanin (bahan kimia pengikat protein) dapat menyebabkan lateks berwarna gelap. Alternatif lainnya adalah dengan teknik radiasi atau dengan penambahan enzim protease dalam lateks pekat untuk menguraikan sebagian besar protein yang terkandung di dalamnya.
Limbah lateks pekat merupakan sumber mikroba yang sangat kaya dan diketahui mengandung protein tinggi yang merupakan sumber nitrogen alternatif pengganti kasein untuk pertumbuhan mikroba proteolitik penghasil enzim protease. Enzim protease yang memerlukan substrat protein untuk aktivitas hidrolitiknya mampu menggunakan protein karet sehingga kadar protein karet akan menurun. Protease yang diperoleh diharapkan dapat digunakan untuk keperluan penurunan kadar protein alergen dalam barang jadi asal lateks. Enzim protease juga dapat digunakan untuk keperluan industri.
Enzim dapat diproduksi dari sel hewan, tumbuhan, jamur dan bakteri. Produksi enzim menggunakan mikroba lebih sering dilakukan karena mempunyai beberapa keunggulan antara lain dapat diproduksi dalam jumlah besar, produktivitasnya mudah ditingkatkan, mutunya lebih seragam dan harganya murah.
Teknologi imunodiagnostik protein allergen dan teknologi produksi lateks pekat DPNR dengan aplikasi protease skala industri diyakini akan dapat memberikan kontribusi yang sangat memadai berupa keuntungan yang lebih tinggi dan daya saing barang jadi lateks yang lebih kuat di pasar domestik dan internasional terutama dalam menghadapi era perdagangan bebas yang semakin dekat.
SPESIFIKASI TEKNOLOGI
Spesifikasi teknologi yang dikembangkan meliputi dua paket teknologi yang saling melengkapi untuk mengatasi permasalahan protein alegen lateks, yaitu:
A. Teknologi imunodeteksi protein allergen
B. Teknologi produksi lateks pekat rendah protein deproteinized natural rubber (DPNR) untuk pembuatan sphygmomanometer
Teknologi imunodeteksi protein alergen meliputi:
1. Teknik ekstraksi protein lateks dan sarung tangan untuk persiapan contoh uji.
2. Teknik uji sensitisasi alergi lateks dengan uji tusukan kulit (skin prick tes) (SPT). dilakukan dari dua kelompok individu manusia yang sering terpapar protein lateks serta pasien dan karyawan rumah sakit. Contoh uji sensitisasi protein alergen lateks pada karyawan rumah sakit dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Distribusi sensitisasi alergi lateks pada karyawan enam rumah sakit di Jakarta
|
Nama Rumah Sakit |
Jumlah sampel diuji |
Jumlah sampel positif |
Persentase |
|
A. Karyawan RS yang sering menggunakan sarung tangan lateks |
|||
|
210 |
12 |
5,7 |
|
|
2. RS Kanker Dharmais |
104 |
10 |
9,6 |
|
3. RS Sulianti Soeroso |
73 |
3 |
4,1 |
|
4. RS Tebet |
77 |
3 |
4,0 |
|
5. RS Kramat Jati |
76 |
3 |
3,9 |
|
6. RS Ibu dan Anak Harapan Kita |
60 |
4 |
6,6 |
|
JUMLAH |
600 |
35 |
5,83 |
|
B. Kontrol (Karyawan RS yang tidak menggunakan sarung tangan lateks) |
272 |
4 |
1,4 |
3.

Teknik isolasi dan purifikasi protein alergen dengan elektroforesis
protein dan immunoblotting.
Gambar 1. Elusi protein dari SDS-PAGE gel preparatif dengan antigen serum-C dan lutoid lateks kebun klon campuran (PR 300,GT 1, BPM 1) serta ekstrak 5 macam sarung tangan medis (StmC5).
Hasil elusi individu protein yang diperoleh dari SDS-PAGE dengan uji skn prick test dapat dibuktikan apakah merupakan protein yang besifat alegen (Tabel 2 dan 3).
Tabel 2. Sampel protein lateks murni hasil elusi SDS-PAGE untuk uji SPT.
|
Kode Sampel |
Berat Molekul Protein (kDa) |
Kadar protein hasil elusi |
|||
|
µg protein/ml |
|||||
|
A. SERUM- C Campuran |
|||||
|
S1 |
78 |
17,3 |
|||
|
S2 |
68 |
42,5 |
|||
|
S3 |
47 |
17,4 |
|||
|
S4 |
38 |
21,6 |
|||
|
S5 |
23 |
21,3 |
|||
|
S6 |
17 |
36,1 |
|||
|
B. LUTOID Campuran |
|||||
|
L1 |
78 |
46,1 |
|||
|
L2 |
69 |
39,9 |
|||
|
L3 |
50 |
40,9 |
|||
|
L4 |
38 |
40,2 |
|||
|
L5 |
23 |
36,5 |
|||
|
sL6 |
16 |
43,2 |
|||
|
C. SARUNG TANGAN Campuran 5 merk |
|||||
|
ST 1 |
47 |
47,6 |
|||
|
ST 2 |
16 |
33,2 |
|||
Tabel 3. Hasil uji SPT pada 11 tenaga medis/perawat dari 6 rumah sakit di Jakarta yang positif alergi terhadap lateks menggunakan antigen sampel protein lateks hasil elusi SDS-PAGE.
|
No |
Nama |
Stall-ergen |
Lutoid 10X |
Serum-C 10X |
||||||||||
|
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
|||
|
1 |
TEM |
+2 |
+3 |
0 |
+2 |
0 |
+2 |
+2 |
+2 |
+3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
NSN |
+2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
3 |
NET |
+2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 |
NST |
+2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
+2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5 |
NDD |
+2 |
0 |
+2 |
+2 |
+3 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
6 |
TAM |
+2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
+2 |
0 |
+2 |
0 |
+1 |
+1 |
0 |
0 |
|
7 |
NYF |
+2 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
8 |
NSP |
+2 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
0 |
0 |
+2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
9 |
NSW |
+3 |
0 |
0 |
2 |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
10 |
NNG |
+2 |
+2 |
+2 |
0 |
0 |
+1 |
+1 |
0 |
0 |
+2 |
0 |
0 |
0 |
|
11 |
NSB |
+2 |
+2 |
0 |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
|
Frek. Sensitisasi ≥ +1 |
11/11 |
3/11 |
2/11 |
4/11 |
2/11 |
5/11 |
5/11 |
3/11 |
2/11 |
2/11 |
2/11 |
0/11 |
0/11 |
|
|
Individu sensitif (%) |
100,0 |
27,3 |
18,2 |
36,4 |
18,2 |
45,5 |
45,5 |
27,3 |
18,2 |
18,2 |
18,2 |
0 |
0 |
|
|
Protein (µg/ml) |
|
5.2 |
4.5 |
4.6 |
4.5 |
4.1 |
4.8 |
1.9 |
4.8 |
2 |
2.4 |
2.4 |
3.6 |
|
|
BM (kDa) |
|
78 |
69 |
50 |
38 |
23 |
16 |
78 |
68 |
47 |
38 |
23 |
17 |
|
Lanjutan :
|
No. |
Nama |
Sarung Tangan Konv |
Sarung Tangan Irradiasi |
Kondom |
Kontrol Neg |
Frek.Sensitisasi protein lateks (%) |
|||||
|
ST1 |
ST2 |
SiA |
SiB |
SiC |
Kon |
Irr |
A |
Freku-ensi |
Persen-tase |
||
|
1 |
TEM |
+2 |
+2 |
0 |
+1 |
+3 |
+2 |
0 |
0 |
11/19 |
57,9 % |
|
2 |
NSN |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1/19 |
5,3 % |
|
3 |
NET |
0 |
0 |
+1 |
+1 |
+1 |
+1 |
0 |
0 |
4/19 |
21,1 % |
|
4 |
NST |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2/19 |
10,5 % |
|
5 |
NDD |
+1 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6/19 |
31,6% |
|
6 |
TAM |
+1 |
+1 |
+1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
8/19 |
42,1% |
|
No. |
Nama |
Sarung Tangan Konv |
Sarung Tangan Irradiasi |
Kondom |
Kontrol Neg |
Frek.Sensitisasi protein lateks (%) |
|||||
|
ST1 |
ST2 |
SiA |
SiB |
SiC |
Kon |
Irr |
A |
Freku-ensi |
Persen-tase |
||
|
7 |
NYF |
0 |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3/19 |
15,8% |
|
8 |
NSP |
+2 |
0 |
0 |
+1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5/19 |
26,3% |
|
9 |
NSW |
0 |
+2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3/19 |
15,8% |
|
10 |
NNG |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5/19 |
26,3% |
|
11 |
NSB |
0 |
0 |
0 |
0 |
+1 |
+1 |
0 |
+1 |
5/19 |
26,3% |
|
Frek. sensitisasi ≥ +1 |
5/11 |
4/11 |
3/11 |
4/11 |
4/11 |
3/11 |
0/11 |
1/11 |
|
|
|
|
Individu sensitif (%) |
45,5 |
36,4 |
27,3 |
36,4 |
36,4 |
27,3 |
0 |
9,1 |
|
|
|
|
Protein (µg/ml) |
5.3 |
3.7 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
|
|
|
|
BM (kDa) |
47 |
16 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
|
|
|
Keterangan:
0 = sensitisasi tidak ada; 1 = sensitisasi rendah, 2 = sensitisasi sedang, 3 = sensitisasi tinggi. Jumlah pasien uji 11 orang, dan jumlah antigen yang diuji adalah 19 sampel protein lateks.
4. Identifikasi protein alergen lateks
Untuk mengetahui jenis protein alergen asal lateks maka uji sensitisasi secara SPT juga dilakukan terhadap 11 karyawan yang dipilih diantara 35 karyawan yang terbukti positif tersensitisasi oleh protein lateks dari penelitian sebelumnya menggunakan antigen Stallergen. Antigen yang diuji adalah 11 antigen berupa protein lateks, kontrol positif (Stallergen) dan kontrol negatif (bufer PBS, pH 7,5). Antigen protein lateks terdiri dari protein murni SDS-PAGE lateks segar dengan berat molekul bervariasi yaitu lutoid (L1 – L6) dan seum C (S1 – S6) dan sarung tangan konvensional (ST1 dan ST2) ataupun ekstrak kasar dari sarung tangan radiasi (A,B dan C), Kondom konvensional dan radiasi.
Data pada Tabel 3 menunjukkan bahwa protein standar lateks Perancis merupakan golden standard karena memberikan reaksi positif terhadap semua individu sampel dengan skor positif 2-3. Sampel lutoid, serum C, dan sarung tangan memberikan hasil yang bervariasi tergantung individu sampel. Skor reaksi berkisar antara negatif (0) sampai positif 3. Hal ini membuktikan bahwa untuk mendapatkan antigen yang mewakili populasi yang sensitif terhadap protein, beberapa antigen tersebut perlu dicampur sehingga dapat berfungsi seperti pada protein standar.
Dengan memperhitungkan data pada Tabel 3 tersebut, dari 19 jenis antigen yang diujikan pada 11 karyawan rumah sakit maka urutan sampel berdasarkan persentase individu tersensitisasi adalah sebagai berikut:
Frekuensi sensitisasi tertinggi 11/11 (100%)
pada sampel Lateks France (Stallergen) sebagai gold standard
Sampel L5, L6 dan ST1 (frekuensi sensitisasi
5/11 atau 45,5%)
Sampel L3, ST2, SiB dan SiC (frekuensi
sensitisasi 4/11 atau 36,4%)
Sampel L1, S1, SiA, kondom konvensional (frekuensi
sensitisasi 3/11 atau 27,3%)
Sampel L2, S2, S3 dan S4 (frekuensi sensitisasi
2/11 atau 18,2%)
Sampel L4 (frekuensi sensitisasi 1/11 atau
9,1%)
Sedangkan sampel S5, S6 dan kondom irradiasi,
sensitisasi tidak ada yang berarti bahwa sampel tersebut tidak mengandung
protein alergen.
Adapun sensitisasi dari setiap individu pasien berbeda-beda tergantung jenis antigennya. Dari 19 protein asal lateks sebagai antigen (tidak termasuk Stallergen), Tn. Eman tergolong paling sensitif yaitu 11 dari 19 antigen yang diuji (57,9%) menunjukkan reaksi alergi. Pasien uji yang sensitif terhadap sejumlah 5 s/d 10 antigen dari 19 antigen yang diuji (25% - 50%) adalah NET, NDD, TAM, NSP, NNG, NSB. Adapun pasien uji yang sensitif terhadap <5 antigen dari 19 antigen yang diuji (< 25%) adalah NSN, NST, NYF, NSW.
Reaksi alergi tidak terjadi pada semua individu tapi hanya terjadi pada individu tertentu yang secara genetis alergi terhadap suatu alergen. Reaksi alergi oleh protein lateks dapat terjadi melalui kontak kulit atau mukosa dan berlangsung cepat yaitu dalam beberapa menit sampai beberapa jam setelah penderita terpapar antigen yang ditandai gejala pembengkakan atau kulit memerah, hidung dan mata berair, kram perut, sulit bernafas, tekanan darah menurun dan pasien mengalami guncangan (anafilaksis) yang berpotensi menimbulkan kematian. Hingga kini telah teridentifikasi sedikitnya 13 jenis protein alergen asal lateks dengan berat molekul bervariasi antara 4.7 – 57 kDa serta diketahui lokasi subseluler dan fungsi biologisnya. Karakteristik, lokasi subseluler dan fungsi biologis dari protein alergen lateks yang dimasukkan dalam daftar alergen IUIS tercantum dalam Tabel Lampiran 2.
5. ELISA Double Antibody Sandwich ( DAS ELISA), Polyester Cloth Enzyme Immuno Assay (EIA) dan DAS polyester cloth EIA.
Hasil pada Gambar 2 menunjukkan bahwa metode DAS polyester cloth EIA dapat mendeteksi dengan nyata keberadaan protein alergen pada lutoid dan serum C. Kondisi reaksi DAS polyester cloth EIA telah dioptimasi, yaitu pengenceran antibodi IgE 1:400, dan antigen lateks berupa serum C atau lutoid pengenceran 1:200. Adapun penghentian reaksi enzimatis dilakukan setelah reaksi berlangsung selama 5 menit dengan cara pemanasan 100oC selama 10 menit. Baik antibodi IgE dari Mumuh (karyawan pabrik spgygmomanometer) maupun IgE dari salah satu perawat RSCM yang diketahui sebelumnya sensitif terhadap protein lateks, ternyata memberikan hasil yang relatif sama. Kedua antibodi IgE tersebut setelah direaksikan dengan antigen protein lateks (serum C dan lutoid 1: 200) menghasilkan angka absorbansi ELISA yang cukup tinggi (1,3 – 1,5) dibandingkan dengan kontrol negatif yang mengandung protein BSA dengan nilai absorbansi 0,60 – 0,85. Semakin tinggi delta absorbansi antara sampel yang diuji dengan kontrol negatif maka diduga semakin tinggi pula kadar protein alergennnya.

Gambar 2. Hasil uji ELISA protein alergen dengan human IgE dari individu yang sudah terbukti positif protein alergen lateks. Antigen yang dicoba adalah serum C 1 : 200, lutoid 1: 200 dan kontrol Ten-BSA dan BSA.
Metode DAS polyester cloth EIA juga telah dicoba digunakan untuk mendeteksi protein alergen pada sampel campuran 5 macam sarung tangan konvensional, serum C dan lutoid (Gambar 3). Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada sarung tangan konvensional dapat dideteksi keberadaan protein alergen demikian juga pada sample serum C dan lutoid. Hal ini terbukti adanya perbedaan nilai absorbansi yang cukup signifikan antara sampel protein lateks dengan kontrol (TEN). Kelly et al., (1993) melaporkan bahwa dengan uji ELISA menggunakan antigen lateks pengenceran 1: 1000 atau konsentrasi protein ekstrak sarung tangan ± 1 µg/ml, sebanyak 84% pasien alergi lateks dapat terdeteksi adanya IgE spesifik lateks, dan 87% pasien yang positif dalam uji epikutaneus menunjukkan reaksi ELISA positif.
Gambar 3. Hasil uji ELISA protein alergen pada ekstrak campuran 5 macam sampel sarung tangan campuran (ST-Camp), Serum C (SC), Lutoid (LUT) dan bufer TEN TC (kontrol)
B. Teknologi produksi lateks pekat rendah protein deproteinized natural rubber (DPNR) untuk pembuatan sphygmomanometer
1. Bacillus sp. penghasil protese dari lateks skim
Bakteri proteolitik adalah bakteri yang dapat menghidrolisis ikatan peptida pada protein menjadi asam amino penyusunnya. Bacillus sp. merupakan salah satu jenis bakteri proteolitik penghasil protease yang digunakan dalam penelitian ini. Bacillus sp. diisolasi dari lateks skim dan diseleksi pada media susu skim 100% serta media kombinasi susu skim dan serum bekuan lateks (SBL). Hasil seleksi diperoleh 4 jenis koloni Bacillus sp. yang dapat tumbuh pada media kombinasi. Isolat yang diperoleh kemudian ditumbuhkan pada media LB casein 0,5% dengan pH 7,5 temperatur 37° digoyang pada kecepatan 150 rpm. Produksi optimum dari ke-4 isolat tersebut diperoleh setelah 3 hari inkubasi.
Tabel 4. Aktivitas proteolitik isolate bakteri yang diisolasi dari lateks skim
|
Jenis Bakteri |
Aktivitas Protease |
|||||||
|
Hari Ke-2 |
Hari Ke-3 |
Hari Ke-4 |
Hari Ke-5 |
|||||
|
D Abs |
Aktivitas (U/ml) |
D Abs |
Aktivitas (U/ml) |
D Abs |
Aktivitas (U/ml) |
D Abs |
Aktivitas (U/ml) |
|
|
K1 |
0,034 |
0,017 |
0,100 |
0,050 |
0,097 |
0,048 |
0,133 |
0,066 |
|
K3 |
0,117 |
0,058 |
0,884 |
0,438 |
0,080 |
0,040 |
0,092 |
0,046 |
|
X3 |
0,467 |
0,231 |
0,534 |
0,264 |
0,144 |
0,071 |
0,321 |
0,159 |
|
IRR |
0,079 |
0,039 |
0,999 |
0,495 |
0,158 |
0,078 |
0,135 |
0,067 |
|
K3 kondisi bioreactor 2 L |
0.213 U/ml 0.245 U/ml |
|||||||
2. Produksi lateks pekat DPNR
Enzim proteolitik dari kultur bakteri dan papain komersial dengan penambahan surfactant dengan dosis tertentu ditambahkan dalam lateks kebun yang diawetkan dengan ammonia. Deproteinasi lateks dilakukan pada suhu ruang selama 24 jam kemudian disentrifugasi untuk memperoleh lateks pekat DPNR.
3. Produksi sphygmomanometer dari lateks pekat DPNR skala pabrik
Pada percobaan ke-1 skala pabrik dengan lateks sebanyak 200 kg dengan atau tanpa penambahan papain 0,05%, kadar protein menurun dari 709.7 mg/g pada lateks pekat konvensional menjadi 102.6 mg/g pada lateks DPNR atau terjadi penurunan sebanyak 85.5%, sedangkan penurunan N total dari 0,31% pada lateks pekat konvensional menjadi 0,28% pada lateks pekat DPNR atau terjadi penurunan sebanyak 9,7%. Pada percobaan ke-2 dengan penambahan papain yang sama pada lateks kebun yang berbeda, kadar protein menurun dari 445.12 mg/g pada lateks pekat konvensional menjadi 79.04 mg/g pada lateks DPNR atau terjadi penurunan sebanyak 82.2%, sedangkan penurunan N total dari 0,27% pada lateks pekat konvensional menjadi 0,18% pada lateks pekat DPNR atau terjadi penurunan sebanyak 33.3% (Tabel 5).
Tabel 5. Kadar protein terekstrak dan N total dari sphygmomanometer lateks pekat konvensional dan DPNR produksi PT SIA
|
No. |
Sampel |
Percobaan 1 |
Percobaan 2 |
||
|
|
Sphygmomanometer |
N total (%) |
Protein (µg/g) |
N total (%) |
Protein (µg/g) |
|
1 |
Konvensional |
0.31 |
709.7 |
0.27 |
445.12 |
|
2 |
DPNR |
0.28 |
102.6 |
0.18 |
79.04 |
|
|
Penurunan (%) |
9.7 |
85.5 |
33.3 |
82.2 |
|
3 |
Standar labeling FDA |
|
150.0 |
|
150.0 |
Histori perakitan
Upaya yang kini sedang ditempuh adalah berupa rangkaian kerjasama penelitian skala industri melalui proyek RUK 2001 – 2003 dengan judul “ Produksi Lateks Pekat Pravulkanisasi Serta Barang Jadi Lateks Bebas Protein Alergen Dan Nitrosamin “, yang melibatkan 4 lembaga pemerintah P3TIR-BATAN, UPBP, BPTK, dan FKUI-RSCM Jakarta serta 4 mitra industri yaitu pabrik lateks pekat Perkebunan Jalupang PTPN VIII, pabrik kondom PT Mitra Rajawali Banjaran (MRB), Bandung, pabrik sphygmomanometer (alat ukur tekanan darah), PT Sugih Instrumendo Abadi (SIA) Padalarang, dan industri kecil “Latirra Indonesia” yang memproduksi sarung tangan di Tanggerang. Penelitian skala industri yang telah dilakukan ini merupakan suatu kerjasama terpadu antara Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Bogor, Balai Penelitian Teknologi Karet Bogor dan dengan mitra industri pabrik sphygmomano-meter (alat ukur tekanan darah) PT. Sugih Instrumendo Abadi, Padalarang, Bandung.
Hasil penelitian yang diperoleh hingga saat ini menggunakan lateks pekat pra-vulkanisasi pada skala laboratorium dan skala pilot di pabrik telah mampu mengatasi kedua masalah tersebut diatas. Selain kualitas fisiknya telah memenuhi standard ASTM (American Society for Testing and Materials), kandungan protein terekstrak sarung tangan bedah menurun hingga 30 mg/ g karet, dan kandungan nitrosamin menurun hingga 2 ppb yang berarti telah memenuhi standard internasional FDA yaitu batas maksimum kandungan protein 150 mg/ g karet , dan nitrosamin 5 – 10 ppb. Penelitian penambahan enzim protease untuk penurunan kadar protein barang jadi lateks juga telah memberikan harapan positif. Enzim protease dari Bacillus sp isolat P6a dapat menurunkan kadar EP lateks amoniak sebanyak 68% dan pada sarung tangan sebanyak 93%, selain itu, dapat menurunkan kadar N total lateks amoniak sebanyak 70% dan sarung tangan sebanyak 58% dengan dosis 10% enzim kasar.
Dampak
Protein alergen telah banyak dibuktikan memang berasal dari lateks alam itu sendiri dan bukan berasal dari bahan kimia kompon lateks yang digunakan selama prosesing barang jadi lateks. Masalah ini tidak hanya menjadi isu di negara penghasil karet alam akan tetapi sudah menjadi isu global di semua pengguna barang jadi lateks alam. Akibatnya ekspor barang jadi lateks alam mengalami hambatan yang berat, dan bersaing ketat dengan barang jadi lateks sintetik. Jumlah industri barang celup lateks di Indonesia sebanyak ± 73 perusahaan yang memproduksi a.l :Sarung tangan, Rubber thread, Kondom, Balon, Teat, dan Rubber foam. Salah satu dampak terhadap permasalahan tersebut yang kini sudah terlihat di Indonesia diantaranya adalah penurunan jumlah perusahaan produksi sarung tangan yang sebelumnya sebanyak lebih dari 70 perusahaan namun kini hanya tinggal kurang lebih 47 perusahaan yang sebagian besar berada di wilayah Jabotabek. Jenis dan kapasitas produksi dari Industri barang jadi lateks di Indonesia tercantum pada Tabel 6. Penurunan jumlah industri barang jadi lateks tidak terlepas dari adanya persyaratan yang ketat menurut standard internasional ASTM (American Society for Testing and Materials) dan FDA (Food and Drug Administration) yang harus dipenuhi oleh pihak produsen (industri barang jadi nasional).
Tabel 6. Jenis dan kapasitas produksi dari Industri barang jadi lateks di Indonesia
|
Jenis produk celup lateks |
Jumlah Perusahaan |
Kapasitas produksi |
Jumlah tenaga kerja |
|
Sarung tangan Rubber thread Kondom Balon Teat Rubber foam |
47 4 4 4 4 10 |
54.054 ton 13.442 ton 147 juta pcs nd nd 10.000 ton |
9.609 309 250 nd 50 1100 |
Apabila masalah ini tidak segera dicarikan alternatif solusi teknologi yang tepat, maka dikhawatirkan dapat menurunkan konsumsi karet alam dunia karena beralih ke barang jadi produk lain sehingga mengancam perkembangan industri perkebunan dan industri barang jadi lateks nasional. Bahan pengganti karet alam untuk sarung tangan yang tersedia secara komersial harganya relatif lebih mahal yaitu karet sintetik, vinyl, nitrile, tactylon, neoprene, elastryn and polyurethane. Sedangkan karet alam merupakan salah satu komoditas ekspor non-migas yang diandalkan di sektor perkebunan sebagai penghasil devisa senilai US$ 1.493.188.107 dan perluasan lapangan kerja. Indonesia merupakan negara produsen karet alam (Hevea brasiliensis) terbesar kedua setelah Thailand, dengan luas areal tahun 1997 meliputi 2.192.486 Ha, yang didominasi oleh perkebunan rakyat 84,4%, perkebunan besar negara (PTP Nusantara) 8,7% dan perkebunan besar swasta 6,9%.
Potensi pasar produk celup karet alam dunia masih cukup besar yaitu pada tahun 1997 mencapai 448.700 ton berturut-turut dari yang terbesar berupa sarung tangan eksamen 41%, sarung tangan industri 36%, plembungan 10,6%, sarung tangan bedah 7,5%, kondom 3,3% dan lain-lainnya masing-masing < 1%. Sedangkan hasil dari perkebunan karet di Indonesia dengan total produksi 1.571.800 ton/tahun yang sebagian besar diekspor tidak dalam bentuk barang jadi tetapi dalam bentuk bahan baku karet mentah 1.403.800 ton (jenis RSS, SIR-10, SIR 20, SIR 3 CV dan jenis SIR lainnya, serta jenis non-SIR) dan lateks pekat 23.000 ton.
Informasi dan teknologi deteksi protein alergen yang dikembangkan dalam penelitian ini diharapkan dapat memberikan dampak positif terhadap industri barang jadi lateks di Indonesia. Dampak positif tersebut antara lain adalah tersedianya teknik deteksi imunologi yang spesifik dan sensitif untuk menetapkan keberadaan protein alergen. Tersedianya teknik deteksi tersebut berpeluang digunakan untuk sarana pengawasan/kontrol mutu di pabrik atau sertifikasi barang jadi lateks bebas protein alergen dan uji alergi di rumah sakit sehingga memiliki nilai komersial yang cukup tinggi. Teknologi deteksi ini telahdilengkapi dengan teknologi produksi lateks pekat DPNR dan barang jadi sphygmomanometer yang berkadar proteinrendah sesuai dengan standar FDA. Teknologi tersebut dapat berdampak pada peningkatan daya saing produk ekspor kita di pasar internasional. Dampak diberlakukannya labelisasi bebas protein alergen oleh FDA dapat kita antisipasi dengan tersedianya teknologi deteksi protein alergen yang dirakit melalui serangkaian penelitian ini dan teknologi produksi lateks pekat DPNR.