Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1997
KOMPOSISI ASAM-ASAM AMINO DARI BIJI-BIJIAN DAN KACANG-KACANGAN Saulina Sitompul Balai Penelitian Ternak Ciawi, P .O . Box 221, Bogor 16002 PENDAHULUAN Daging, ikan, susu, telur, biji-bijian dan kacang-kacangan merupakan sumber protein, dimana asam-asam amino merupakan bahan penyusun utama dari protein yang memegang peranan penting bagi makhluk hidup . Sekitar 20 jenis asam amino diperoleh dari hasil hidrolisis protein . Asam-asam amino dibagi menjadi 2 yaitu asam amino esensial dan non-esensial . Asam amino esensial tidak dapat diproduksi dalam tubuh, sedangkan yang nonesensial dapat . Asam amino esensial sering harus ditambahkan dalam bentuk makanan, contoh dari asam-asam amino esensial adalah arginin, treosin, glisin, histidin, leusin, isoleusin, lisin, fenilalanin dan valin . Asam-asam amino umumnya berbentuk kristal, tidak berwarna dan mempunyai titik lebur di atas 2000°C, larut dalam air dan tidak larut dalam pelarut organik non polar (Suharsono, 1970) . Unggas dapat hidup, tumbuh dan menghasilkan telur sangatlah tergantung dari makanan yang didapatnya dimana makanan tersebut terdiri dari berbagai macam makanan, diantaranya yang banyak digunakan adalah bijibijian dan kacang-kacangan . Kedua jenis makanan tersebut mengandung asam-asam amino tertentu dengan komposisi yang berbeda, kemampuan unggas untuk menyimpan asam-asam amino pada tubuhnya sangat terbatas (Portsmouth, 1979), oleh karena itu asam amino sering ditambahkan ke dalam makanannya seperti lisin dan metionin . Analisis dad biji-bijian dan kacang-kacangan ini dilakukan untuk meIengkapi data-data asam-amino dari contoh yang pernah dikirimkan ke laboratorium Balitnak . Dalam formulasi pakan, terutama untuk unggas, faktor-faktor pembatas yang penting selain protein dan energi metabolisme adalah asam-asam amino . Bahkan pada akhir-akhir ini sudah dipergunakan formulasi pakan berdasarkan kecemaan asam-asam amino, oleh sebab itu komposisi asam amino sangat penting untuk diketahui . Hasil analisis asam-asam amino akan menunjukkan jumlah dan jenis asam amino yang terkandung dalam pakan .
98
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1997
BAHAN DAN CARA KERJA Bahan Larutan HCI 6N, HCl 0,11N, Larutan penyangga tri-sodium sitrat 2H 2 0 dengan 3 variasi pH yang tertentu yaitu pH 3,25 (0,2 N Na + +1 % propanol), pH 3, 95 (0,4 N Na+), pH 6,4 (1N Na + ), larutan litium asetat (terdiri dari 168 gram Li(OH)3, 600 ml asam asetat glasial dan 400 ml air bebas ion), larutan ninhydrin (terdiri dari 200 ml larutan "Dimethyl Sulfokside ", 66,66 ml larutan litium asetat, sebanyak 5,32 gram ninhydrin dan 0,22 gram hidridantin dan gas N 2 murni), larutan standar asam-asam amino yang mengandung 0,250µmoles/ ml dan contoh biji-bijian serta kacang-kacangan yang sudah dikeringkan dalam "freeze drier", digiling halus, etanol absolut dan es kering . Alat "Amino Acid Analyzer" Beckman tipe CL 119, neraca analitik 5 desimal, oven, pengering vakum, tabung reaksi pyrex 10 ml yang bertutup, pH meter, pipet tetes, pipet 3 ml, erlenmeyer 1000 ml, pengaduk magnetik serta alat penyaring dengan membran berukuran 0,22 µm . Cara Kerja 1 . Hidrolisis protein Sebanyak 50 mg contoh ditimbang, dimasukkan ke dalam tabung pyrex 10 ml yang bertutup, ditambahkan 5 ml HCI 6N, dialiri gas nitrogen murni (Nitrogen HP), tabung ditutup dan diletakkan dalam oven dengan suhu 105110° C selama 24 jam . 2 . Pengeringan Hasil Analisis Hasil hidrolisis dikeluarkan dari dalam oven, dibiarkan sampai suhu ruang, disaring dengan kertas saring whatman No . 41, dipipet 1 ml larutan ke dalam tabung 10 ml, dibekukan dengan es kering dan dikeringkan dalam pengering vakum . 3 . Penetapan Asam Amino Hasil hidrolisis yang sudah kering dilarutkan kembali dengan HCI 0,1N hingga volume 3 ml, diaduk dengan "vortex" sampai homogen, disaring dengan alat-alat penyaring yang ukuran membrannya 0,22 ttm sebanyak 100µ1 dari hasil saringan diinjeksikan pada alat . 4 . Parameter Alat Sebanyak 100 .td contoh diinjeksikan ke dalam alat yang menggunakan resin pertukaran ion (Cation Exchange) W3 buatan Backman dengan ukuran kolom 6x460 mm, tinggi resin 220 mm dan suhu kolom 70° C . Larutan penyangga yang digunakan adalah larutan tri-sodium sitrat dengan 3 variasi
99
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1997
pH yaitu pH 3,25 (mengandung 0,2 N Na' dan 1 % propanol), pH 3,95 (mengandung 0,4 N Na') dan pH 6,4 (mengandung 1 N Na +) . Kecepatan alir larutan penyangga 33 ml/jam dan kecepatan alir larutan ninhydrin 16,5 ml/jam dan kecepatan kertas pencatat (recorder) 6 inch/jam dan tekanan kolom 400450 psi . Waktu alir larutan penyangga 1 adalah 37,6 menit, larutan penyangga 2 adalah 86,3 menit, dan untuk larutan penyangga 3 adalah 9 menit . Pencucian dengan NaOH 0,1 N selama 5 menit dan pengaktifan kolom kembali dengan larutan penyangga 1 selama 20 menit . Panjang gelombang 570 dan 440 mm . Larutan standar yang diinjeksikan 0,250 µmoles/ml dengan volume 100 µl . 5 . Perhitungan A . Untuk tiap-tiap asam amino (%) adalah t .spl t .std x 0,250
µ moles/ ml X BM .AA X 3 ml X 10-6 X 100 Bobot contoh x 10 -3 gr
Keterangan t .spl = tinggi puncak contoh t .std = tinggi puncak standar 0,250 t L moles/ ml = konsentrasi standar 3 ml = volume akhir contoh BM AA = Bobot molekul masing-masing asam amino
B . Perolehan kembali total asam amino . Total asam amino yang diperoleh x 100 Total Protein Total asam amino adalah total asam-asam amino yang diperoleh dari hasil analisis contoh . Total protein adalah total protein yang terkandung dalam contoh . HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil analisis biji-bijian dan kacang-kacangan menunjukkan bahwa kandungan asam amino dalam biji-bijian relatif lebih rendah dari kacangkacangan dan secara umum hasil analisis yang diperoleh relatif sama dengan yang dilaporkan oleh Hartadi dkk . (1980) . Kandungan Iisin dalam biji-bijian berkisar 0,3-0,4%, dan pada kacangkacangan 1,1-2,1% ; sedangkan metionin dalam biji-bijian 0,1-0,2%, dan pada kacang-kacangan 0,1-0,6% . Lisin dan metionin merupakan asam amino pembatas yang sangat diperhatikan dalam pakan unggas dan kebutuhan unggas akan lisin 0,45-
1 00
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1997
0,85% dan metionin 0,10-0,32% (Parkhurt dan Mountney, 1988) . Untuk menjadikan biji-bijian sebagai sumber asam amino dibutuhkan tambahan lisin dan metionin ke dalam campuran pakan sedangkan kacang-kacangan dapat memenuhi kebutuhan lisin, sedangkan kebutuhan metionin untuk unggas yang terbaik adalah kacang kedelai . Dilihat dari kandungan protein kasarnya, bijibijian mengandung protein kasar yang jauh lebih rendah dari kacang-kacangan sehingga biji-bijian dalam ransum unggas tidak dipergunakan sebagai sumber protein/asam amino melainkan sebagai sumber energi (Tabel 1) . Komposisi asam amino yang terkandung dalam kedelai sangat ideal untuk digunakan sebagai sumber asam amino dalam pakan unggas . Tetapi kacang kedelai mengandung anti-tripsin yang menghambat pertumbuhan unggas . Oleh sebab itu kacang kedelai harus diproses terlebih dahulu untuk menghilangkan senyawa tersebut . Bila diberikan dalam bentuk bungkil maka senyawa anti-tripsin sudah tidak ada di dalamnya dan aman untuk unggas . Tabel 1 . Komposisi Asam-asam amino (%) dari biji-bijian dan kacang-kacangan (berdasarkan berat kering ) Asam Amino
Lisin Histidin Aginin Asparkat Treonin Serin Glutamat Prolin Glisin Alanin Sistin Valin Metionin Isoleusin Leusin Tirosin Fenilalanin Totalasam amino (tanpa triptopan) Total protein Temuan kembali
Jagung Padi
Sorgum
Gandum
Polar
0,3 0,3 0,6 1,0 0,4 0,5 1,9 0,8 0,4 0,7 0,1 0,5 0,2 0,4 1,3 0,4 0,5 10,3 ,
0,3 0,2 1,2 0,9 0,3 0,4 2,2 0,3 0,4 0,5 0,1 0,4 0,2 0,3 0,7 0,3 0,4 9,1
0,3 0,3 0,2 1,4 0,6 1,0 1,8 0,5 0,4 0,4 0,3 0,7 0,1 0,4 1,3 0,5 0,9 11,1
0,3 0,3 0,8 0,9 0,6 0,7 0,4 0,8 0,7 0,7 0,2 0,6 0,2 0,5 0,9 0,6 0,6 9,8
0,4 0,3 0,8 0,8 0,5 0,3 1,9 0,9 0,7 0,4 0,3 0,3 0,1 0,5 0,8 0,3 0,5 9,8
10,9 94,5
9,8 92,9
12,6 92,5
10,8 90,7
10,6 92,4
Biji Lamtoro clung 1,7 0,7 2,2 3,6 0,7 0,1 3,6 0,8 2,9 1,1 Trace 0,8 0,2 3,7 1,4 0,6 0,9 25,9
27,4 94,4
Kacang Tanah
Kacang Hijau
Kecang Kedelai
1,1 1,0 3,5 4,9 0,7 2,2 7,0 1,9 1,8 1,2 0,3 1,1 0,1 0,9 1,8 0,3 1,5 31,3
1,6 0,3 1,4 2,5 0,6 0,4 4,6 0,9 0,9 0,9 0,3 1,1 0,1 0,9 1,9 0,4 1,6 20,4
2,1 1,0 3,2 4,5 1,5 2,2 7,6 1,9 1,9 1,7 0,4 1,6 0,6 2,1 3,3 1,5 2,0 39,1
32,9 95,13
22,3 91,5
42,9 91,1
Walaupun kacang-kacangan mempunyai kandungan asam amino yang hampir sama, tidak berarti kecernaan asam aminonya sama . Oleh sebab itu analisis asam amino tidak hanya cukup dilakukan terhadap bahan pakan tetapi
1 01
Lokakarya Fungsional Non Peneliti 1997
juga dilakukan terhadap kotoran unggas guna mengetahui daya cerna asam amino suatu bahan pakan . KESIMPULAN Total asam amino pada biji-bijian lebih rendah dari kacang-kacangan, begitu pula asam amino pembatas dalam unggas yaitu lisin dalam biji-bijian lebih rendah dari kacang-kacangan asam amino pembatas lainnya yaitu metionin dalam biji-bijian relatif hampir sama dengan kandungannya dalam kacang-kacangan, kecuali dalam kacang kedelai yang kandungannya sekitar 0,6% . Perolehan kembali dari masing-masing contoh kacang-kacangan dan biji-bijian berkisar 91,4-95,1%, hal ini menunjukkan kandungan Nitrogen Non Protein dari masing-masing contoh berbeda . SARAN Analisis asam amino untuk kotoran unggas disamping pakan perlu diketahui untuk mendapatkan daya cerna masing-masing asam amino . DAFTAR BACAAN Harold A . Harfer . 1979 . Review of Physiological Chemistry, 17th Editor, Lange Medical Publications, p 405-415 . Hartadi, H ., Resohadiprodjo, S ., Lebdosukojo, S . dan Tillman, A .D . 1980 . Tabel dari Komposisi Bahan Makanan Ternak untuk Indonesia, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, hal 131-139 . Parkhurst, C .R . dan Mounhrney, G .J . 1988 . Poultry Meat and Egg Production, Van Nostrand Reinhold, New York, p 110-121 . Portsouth, John . 1979 . Food and Water dalam Poultry Keeping, VNR Company, Melbourne, p 130-132 Scheneider, K ., M . Neuperth and G . Spiteller . 1985 . J . Chromatography 345, p 19-20 . Suharsono . 1970 . Biokimia, Erlangga, Jakarta, hal 33-45 . Wiseman, J . 1987 . Feeding of Non-Ruminant Livestock, Butterworth, Wellington, P 72-84 .
1 02
