9. Antinutrisi dan Mikotoksin

9. Antinutrisi dan Mikotoksin 9.1. Phytat 9.2. Tannin 9.3. Goshypol 9.4. Saponin 9.5. Minmosin 9.6. Protease Inhibitor 9.7. Czanogenic Glicocide 9.8. Non- starch Polysaccharide 9.9. Mikotoksin

Berbagai macam antinutrisi atau senyawa toksik terdapat pada berbagai biji cereal, biji legume dan tanaman lainnya. Sebagian besar zat kimia ini mengandung unsur normal dengan komposisi kimia bervariasi ( seperti protein,asam lemak, glycoside, alkaloid) yang bisa didistribusikan seluruhnya atau sebagian ke tanaman. Beberapa senyawa bisa menjadi tidak aktif dengan berbagai proses seperti pencucian, perebusan atau pemanasan. Apabila panas digunakan untuk menginaktifkan senyawa antinutrisi perlu dipertimbangkan agar tidak merubah kualitas nutrisi bahan makanan, tetapi ada beberapa kejadian kalau digunakan panas yang ekstrim bisa juga berperan untuk membentuk senyawa toksik. Adanya senyawa anti nutrisi dalam bahan makanan dapat menjadi pembatas dalam penggunaannya dalam ransum, karena senyawa antinutrisi ini akan menimbulkan pengaruh yang negative terhadap pertumbuhan dan produksi tergantung dosis yang masuk kedalam tubuh. Penggunaan bahan makanan yang mengandung antinutrisi harus diolah dulu untuk menurunkan atau menginaktifkan senyawa ini, tetapi perlu dipertimbangkan nilai ekonomis dari pengolahan ini.

9.1. Phytat Phytat merupakan salah satu non polysaccharida dari dinding tanaman seperti silakat dan oksalat. Asam phytat termasuk chelat (senyawa pengikat mineral) yang kuat yang bisa mengikat ion metal divalent membentuk phytat komplek sehingga mineral tidak bisa diserap oleh tubuh. Mineral tersebut yaitu Ca, Zn, Cu, Mg dan Fe (Gambar 9.1.) Pada sebagian besar cereal, 60-70 % phosphor terdapat sebagai asam phytat, kecernaan molekul phytat sangat bervariasi dari 0-50 % tergantung bahan makanan dan umur unggas. Unggas muda lebih rendah kemampuan mencerna phytat, tetapi pada unggas dewasa 50 %. Kecernaan phytat terjadi karena adanya phytase tanaman atau sintetis

Bab-9: Anti Nutrtisi

IX-1

phytase dari mikroba usus. Perlakuan panas pada ransum seperti pelleting atau ekstusi tidak terlihat memperbaiki kecernaan pospor-phytat. Pada Tabel 9.1. terlihat kandungan p-phytat dan phytase dari tanaman.

Gambar 9.1 Struktur Phytat

Tabel 9.1. Kandungan P-phytat dan aktivitas Phytase dari beberapa bahan makanan Bahan Pakan Cereal dan by product

%

Phytat % dari total P

Aktivitas Phytat FTU/kg

Jagung

0,24

72

15

Gandum

0,27

69

1193

Sorghum

0,24

66

24

Barley

0,27

64

582

Oat

0,29

67

40

Dedak gandum

0,92

71

2957

Soybean meal

0,39

60

8

Canola meal

0,70

59

16

Sunflawer meal

0,89

77

60

Peanut meal

0,48

80

3

Cottonseed meal

0,84

70

NA

Oilseed meal :

Sumber : Leeson dan Summers. 2001

Cara memecahkan masalah adanya P-phytat dalam ransum yaitu : 1.

Penambahan phytase: kelemahan dari penambahan phytase ke dalam ransum akan menambah biaya ransum dan phytase mudah rusak


IX-2

selama proses pelleting. Sebagian besar phytase didenaturasi pada suhu ± 65o C. Sebaiknya enzym phytase ditambahkan setelah proses pengolahan 2.

Penambahan sumber pospor lainnya kedalam ransum seperti dicalcium pospat.

Sebagian besar cereal dan suplemen protein nabati relative rendah kandungan phytase kecuali dedak gandum, sedangkan biji yang mengandung minyak kandungan phytat lebih tinggi.

9.2. Tannin Tannin adalah senyawa phenolic yang larut dalam air. Dengan berat molekul antara 500 – 3000,tannin bisa mengendapkan protein dari larutan. Secara kimia tannin sangat komplek dan biasanya dibagi kedalam dua grup, yaitu hydrolizable tannin dan condensed tannin. Hydrolizable tannin mudah dihidrolisa secara kimia atau oleh enzim dan terdapat di beberapa legume tropika seperti Acasia Spp. Condensed tannin paling banyak menyebar di tanaman dan dianggap sebagai tannin tanaman. Sebagian besar biji legum menagndung condensed tannin terutama pada testanya. Warna testa makin gelap menandakan kandungan tannin makain tinggi. Beberapa bahan makanan yang digunakan dalam ransum unggas menagndung sejumlah condensed tannin seperti biji sorgum, millet, rapeseed , fava bean dan beberap biji yang mengandung minyak. Bungkil biji kapuk mengandung condensed tannin 1,6 % BK sedangkan barley, triticale dan bungkil kedele mengandung tannin 0,1 % BK. Diantara bahan makanan unggas yang paling tinggi kandungan tannin terlihat pada biji sorgum (Sorghum bicolor) Kandungan tannin pada varietas sorgum tannin tinggi sebesar 2,7 dan 10,2 % catechin equivalent. Dari 24 varietas sorgum kandungan tannin berkisar dari 0,05 – 3,67 % (catechin equivalent). Kandungan tannin sorgum sering dihubungkan dengan warna kulit luar yang gelap. Peranan tannin pada tanaman yaitu untuk melindungi biji dari predator burung, melindungi perkecambahan setelah panen, melindungi dari jamur dan cuaca. Sorgum yang memiliki tannin tinggi bila digunakan pada ternak akan memperlihatkan penurunan kecepatan pertumbuhan dan menurunkan efisiensi ransum pada broiler, menurunkan produksi telur pada layer dan meningkatnya kejadian leg abnormalitas. Cara mengatasi pengaruh dari tannin dalam ransum yaitu dengan mensuplementasi DL-metionin dan suplementasi agen pengikat tannin, yaitu gelatin, polyvinylpyrrolidone (PVP) dan polyethyleneglycol yang mempunyai kemampuan mengikat dan merusak tannin. Selain itu kandungan tannin pada bahan makanan dapat diturunkan dengan berbagai cara seperti perendaman, perebusan, fermentasi, dan penyosohan kulit luar biji.

9.3. Gossypol Penggunaan bungkil biji kapuk (cottonseed meal) pada hewan monogastrik dibatasi oleh kandungan serat kasar dan senyawa toksik yaitu tannin dan gossypol yaitu pigmen polyphenolic kuning. Konsentrasi gossypol dalam biji bervariasi diantara spesies kapuk dan antara cultivarnya berkisar 0,3 dan 3,4 %. Gossypol ditemukan dalam bentuk bebas, bentuk beracun dan bentuk ikatan yang tidak toksik. Gossypol bentuk bebas sangat reaktif dan terlihat antara grup phenolid dan aldehyd (Gambar 9.2.) Grup phenolic siap bereaksi dengan bentuk ester atau ether. Group aldehyd beraksi dengan Bab-9: Anti Nutrtisi

IX-3

dengan amin membentuk Schiff bases dan dengan asam organic membentuk senyawa yang labil terhadap panas. Selama proses ekstraksi minyak pada suhu tinggi gorup aldehyd dari gossipol bereaksi dengan amino grup dari lysine dan residu asam amino lainnya dalam globulin biji kapuk Ikatan gossypol ini tidak diabsopsi dan tidak toksik tetapi nilai biologis lisin dalam biji kapuk menurun. Metode pengolahan biji kapuk menentukan kandungan gossypol bebas. Kandungan gossypol bebas pada pengolahan menggunakan ekstrak pelarut berkisar antara 0,1-0,5 % tetapi untuk proses expeller kandungan gossypol bebas kira-kira 0,05 %. Seluruh biji mempunyai gossypol bentuk bebas.

Gambar 9.2 Stuktur Gosiphol

Broiler bisa toleran sampai level gosipol bebas 100 ppm tanpa terlihat pengaruh merugikan pada performan. Ransum layer mengandung < 50 ppm gossypol mencegah terjadinya green discoloration pada kuning telur khususnya setelah penyimpanan serta dapat menurunkan daya tetas dari telur fertil. Penambahan garam besi (ferric sulphat) pada ransum yang mengandung biji kapuk dapat merusak gossypol yaitu dengan mengikat grup reaktif gossipol dengan (Fe), dan kandungan protein ransum yang tinggi juga dapat mencegah pengaruh merugikan dari gossypol.

9.4. Saponin Sebagian besar saponin ditemukan pada biji-bijian dan tanaman makanan ternak seperti alfalfa, sunflower, soybean dan peanut. Saponin umumnya mempunyai karakteristik yaitu rasa pahit, sifat iritasi mucosal, sifat penyabunan, dan sifat hemolitik dan sifat membentuk komplek dengan asam empedu dan cholesterol. Saponin mempunyai efek menurunkan konsumsi ransum karena rasa pahit dan terjadinya iritasi pada oral mucosa dan saluran pencernaan. Pada anak ayam yang diberi 0,9 % triterpenoid saponin bisa menurunkan konsumsi ransum, menurunakn pertambahan berat badan, menurunkan kecernaan lemak, meningkatkan ekskresi cholesterol dan menurunkan absorpsi vitamin A dan D.

9.5. Mimosin Tepung daun lamtoro (Leucaena leucocephala) kering sama dengan tepung biji kapuk sebagai sumber protein. Penggunaan lamtoro bisa menekan


IX-4

pertumbuhan broiler dan produksi telur pada layer. Nilai nutrisi yang rendah dari lamtoro karena adanya mimosin. Lamtoro mengandung mimosin sebesar 3-5 % BK, tetapi juga mengandung senyawa antinutrisi lain termasuk protease inhibitor, tannin dan galactomannan. Karena adanya mimosin ini penggunaan lamtoro dalam ransom non ruminansia sebesar 5-10 % tanpa menimbulkan gejala toxicosis. Efek yang merugikan dari mimosin, yaitu neburunkan pertumbuhan dan menurunkan produksi telur. Ayam muda lebih sensitive dari pada ayam dewasa.

9.6. Protease Inhibitor Protease inhibitor adalah senyawa yang bisa menghambat trypsin dan chymotripsin dan umumnya pada tanaman mengandung konsentrasi yang rendah kecuali kedele. Kedele cenderung mengandung protease inhibitor tinggi dan pada cereal lainnya rendah. Memakan kedele mentah mengakibatkan meningkatnya berat pankreas. Penghambatan aktivitas trypsin berpengaruh pada pencernaan protein, karena tripsin adalah activator dari semua enzim yang dikeluarkan oleh pancreas yaitu zymogen termasuk trypsinogen, chymotripsinogen, proelastase dan carboxypeptidase. Pengaruh utama dari tripsin inhibitor bukan menggangu pencernaaan protein tetapi sekresi berlebihan dari pancreas. Cholecystokinin adalah peptide yang merangsang sekresi enzim pancreas dikeluarkan oleh bagian proximal usus halus yang dikontrol oleh aktivitas umpan balik negative. Meningkatnya kadar tripsin di lumen usus akan menurunkan sekresi cholecystoinin. Sekresi cholecystokinin oleh mucosa usus karena adanya monitor peptide yaitu sebuah peptide yang disekresikan kedalam getah pankreas. Apabila pencernaan protein selesai maka “monitor peptide “ dirusak oleh trypsin dan sekresi cholecystokinin berhenti. Adanya inhibitor trypsin dalam ransom pancreas secara terus menerus merangsang cholecystokinin sebab “monitor peptide” tidak dirusak oleh trypsin. Kelebihan rangsangan ini menyebabkan terjadi hyperthrophy dan hyperplasia dari pancreas yang terlihat dari berat pancreas meningkat. Protease inhibitor mudah dinetralkan dengan pemanasan. Kerusakan ini tergantung dari suhu, waktu pemanasan, ukuran partikel dan kandungan air. Pengolahan untuk menetralkan trypsin inhibitor harus dipertimbangkan jangan sampai merusak nilai nutrisi dari kedele.

9.7. Cyanogenic glycoside (Cyanogen) Cyanogenic glycoside, cyanoglycosida atau cyanogen adalah senyawa yang apabila diperlakukan asam dan diikuti dengan hidrolisis oleh enzim tertentu akan melepaskan hydrogen cyanida (HCN). Cyanoglycosida terdapat lebih dari 2.000 spesies tanaman. Singkong (cassava) adalah hasil panen utama yang mengandung cyanogens dalam jumlah tinggi. Pengolahan singkong secara tradisional yaitu umbu dipotong-potong dibawah air mengalir dapat mencuci cyanogens. Alternatif lain yaitu umbi singkong dipotong-potong, dihancurkan dan dikeringkan dibawah sinar matahari samapi HCN menguap. Beberapa tanaman yang mengandung cyanogenic glycoside seperti terlihat pada Tabel 9.2. berikut.


IX-5

Tabel 9.2. Beberapa tanaman yang mengandung cyanogenic glycoside Bahan makanan

Cyanogenic glycoside

Flax (linseed)

Linustatin, neolinustatin, linamarin

Cassava (singkong)

Linamarin, Lotaustralin

Lima bean

Linamarin, Litaustralin

Forage sorghum

Dhurrin

Vetches

Vicianin

Sumber : Leeson dan Summers (2001)

Cyanogenicglycosida tidak beracun tetapi beberapa enzim terlibat dalam hidrolisis cyanogens kemudian mensintesis HCN. Gambar memperlihatkan reaksi pelepasan HCN dari Linamarin. HCN setelah dilepas dengan cepat diabsorpsi dari saluran gastro intestinal masuk ke dalam darah. Ion Cianida (CN- ) berikatan dengan Fe heme dan beraksi dengan ferric (oxidasi) dalam mitokondria membentuk cytochrome oxidase di dalam mitokondria, membentuk komplek stabil dan menahan jalur respiratori. Akibatnya hemoglobin tidak bisa melepas oxygen dalam system transport electron dan terjadi kematian akibat hypoxia seluler. Beberapa cara mengurangi cyanogenic glycoside yaitu : ♦ Proses pembuatan pati menghilangkan cyanogen ♦ Pencacahan – dikeringkan atau sebelumnya disimpan lebih dulu dalam keadaan basah bisa mengurangi 2/3 cyanogen dari segar.

9.8. Non- starch Polysaccharide Non-starch polysaccharide (NSP) adalah karbohidrat komplek yang terlihat di endosperm dinding sel dari biji cereal. Karbohidrat ini sukar dicerna sehingga lolos dari saluran pencernaan dan mengikat air sehingga viscositas cairan di saluran pencernaan tinggi. Viscositas di saluran pencernaan meningkat menyebabkan transport nutrient menurun dan absorpsi menurun. Ada tiga katagori NSP, yaitu β-glucan pada barley, arabinoxylan (pentosan) pada gandum dan oligosacchrida pada bungkil kedele. Pada Tabel 9.3. terlihat kandungan NSP pada beberapa cereal. Tabel 9.3. Kandungan NSP pada beberapa cereal Cereal

β – glucan (g/kg BK) 0

Pentosan (g/kg BK) 0

Total

Sorghum

1

28

29

Jagung

1

43

44

Gandum

5

61

66

Triticale

7

70

77

Barley

33

76

109

Rye

12

89

101

Dehulled rice

0

Sumber : Leeson, dan Summers. 2001


IX-6

Kedele mengandung NSP dalam bentuk oligosaccharide. Kedele yang berasal dari berbagai Negara mengandung oligosaccharida berbeda-beda seperti terlihat pada Tabel 9.4. Pengaruh negative dari NSP yaitu 1) excreta lengket dan kadar air tinggi sehingga menimbulkan masalah litter, 2) menurunkan energi tersedia pada burung, dan 3) mempengaruhi mikroflora di saluran pencernaan. Tabel 9.4. Kandungan oligosaccharide dari kedele Asal Brazil

Protein (%) 46,6-49,2

Trypsin inhibitor (Mg/g) 1,5-2,5

Lectin (Mg/g) 0,09-0,38

oligosaccharida (Mg/g) 55,7-59,0

China

43,2-46,1

1,0-6,8

0,34-2,28

57,9-64,4

Europa

43,4-49,3

1,6-3,5

0,01-0,13

57,9-64,4

India

48,2-49,9

1,5-3,2

0,2-1,24

48,4-59,7

USA

48,2-49,4

2,2-3,3

0,02-0,05

57,1-66,1

Sumber : Leeson, s dan J.D. Summers. 2001

9.9.Mycotoksin Mycotoksin adalah metabolit sekunder diproduksi oleh jamur yang tumbuh pada kondisi tertentu. Sebagian besar mycotoksin menyebabkan masalah kesehatan untuk ternak melalui masuknya jamur ke dalam makanan, melalui air minum ataupun udara. Ada empat cara infeksi jamur yang mempengaruhi ayam atau hewan lainnya, yaitu : 1. Jamur menginfeksi bahan makanan di lapangan sebelum panen. 2. Jamur menginfeksi bahan makanan selama penyimpanan setelah panen 3. Jamur menginfejsi campuran bahan makanan (ransom) di dalam tempat penampungan pakan dan peralatan pakan. 4. Jamur menginfeksi di saluran pencernaan atau saluran pernapasan. Jamur yang menginfeksi ternak dan mempengaruhi kesehatan melalui beberapa bentuk hubungan, yaitu : 1. 2. 3. 4.

produksi metabolit sekunder modifikasi komposisi nutrient bahan makanan modifikasi penggunaan nutrient oleh hewan menghasilkan penyakit pathological (mycosis).

Beberapa jamur yang menginfeksi di ladang (sebelum panen), yaitu Diplodia, Gibberela, Fusarium, Cladosporium, Nigospora dan Cephalosporium. Jamur yang sangat berbahaya menginfeksi bahan makanan selama penyimpanan adalah Aspergillus flavus, sedadangkan jamur yang menginfeksi saluran pencernaan adalahCandida albicons. Berbagai macam senyawa toksin yang dihasilkan oleh berbagai jamur dapat dilihat pada Tabel 9.5 berikut :


IX-7

Tabel 9.5. Senyawa toksik yang hasilkan oleh jamur Mikotoksin

Jamur

Aflatoksin

A. flavus

B1,B2,G1 dan G2

A. parasiticus

Ochratoxin A,B

A. ochraceus

T-2 toxin

F. tricinctum

Rubratoksin A,B

P. rubrum

Citrinin

P. citrinum

Kojic acid

Beberapa spesies jamur

Sumber : Scott et al. (1982) Tumbuhnya jamur pada bahan makanan sangat dipengaruhi oleh factor dari dalam (intrinsic factor) dan factor dari luar (extrinsic factor) (Tabel9.8.). Bila kedua factor ini memungkinkan makan jamur akan tumbuh dengan baik. Beberapa bahan makanan yang ditumbuhi jamur dan ditemukan mycotoksik yaitu jagung, sorgum, barley, gandum, padi dan biji kapuk. Untuk mengatasi tumbuhnya jamur pada bahan makanan dapat dilakukan berberapa cara dengan melihat factor intrinsic dan extrinsic dari tumbuhnya jamur, yaitu 1) mengurangi kadar air bahan makanan minimal <13 %, 2) menambahkan feed additive anti jamur yang umumnya berupa asam organic (seperti asam propionate), 3) menyimpan bahan makanan pada kondisi kering, dengan suhu tertentu, atau dengan penyimpanan anaerobic, dan 4) bahan makanan bentuk butiran masih dalam keadaan utuh. Sensitivitas hewan dipengaruhi oleh level afaltoksin. Level terendah 20 ppb untuk ikan air tawar (trout). Pada ayam dengan level lebih 1200 ppb bisa menimbulkan pengaruh toksik. Secara umum level 2000 ppb adalah level minimum yang bisa mempengaruhi pertumbuhan. Tabel 9.6. Faktor internal dan eksternal untuk tumbuhnya jamur Faktor Internal Komposisi metal,dll

pakan(lemak,

Faktor Eksternal KH,

trace

RH > 70 % baik untuk jamur

pH. pH turun, pertumbuhan turun

Suhu optimal utk tumbuh jamur dan produksi mycotoxin bervariasi. Aspergillus dan Penicillium lebih baik tumbuh pada suhu lebih tinggi daripada Fusarium

Kadar air :KA > 13 % utk Aspergillus dan Penicillium

O2/CO2 : untuk organisme aerobic

KA . 20 % utk Fusarium Sumber : Leeson dan Summers (2001)


IX-8

Daftar Pustaka Leeson, s and J.D. Summers. 2001. Nutrition of University Books. Canada.

the Chicken. 4th Edition.

NRC. 1994. Nutrient Requirements of Poultry. 9th Edition. National Academy Press. Washington Scott, M.L., M.C. Nesheim and R.J. Young. Nutrition of the Chicken. 3rd Edition. M.L. Scott Associates. Ithaca, New York


IX-9

9. Antinutrisi dan Mikotoksin

Recommend Documents