BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA

BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA

Oleh : Ir.Yunilas, MP

KARYA ILMIAH

DEPARTEMEN PETERNAKAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Yunilas : Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia, 2009 USU Repository © 2008

LEMBARAN IDENTITAS DAN PENGESAHAN KARYA ILMIAH 1.

Judul Karya Ilmiah

: Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia

2.

a.

Nama

: Ir. Yunilas, M.P.

b.

Jenis kelamin

: Perempuan

c.

Pangkat/Gol./NIP

: Penata Tk. I / IIId / 132050255

d.

Jabatan

: Lektor

e.

Fakultas/Departemen

: Pertanian / Peternakan

f.

Bidang Ilmu yang ditulis

: Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak

Medan, Juni 2009 Mengetahui: Ketua Departemen Peternakan,

Penulis,

Prof. Dr. Ir. Zulfikar Siregar, MP. NIP. 131 570 508

Ir. Yunilas, MP NIP. 132 050 255


KATA PENGANTAR Puji syukur penulis sembahkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini dengan judul “Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia“. Tulisan ini disusun berdasarkan studi kepustakaan dan hasil-hasil penelitian yang berkaitan dengan jerami padi. Diharapkan dari kajian kepustakaan ini membuka cakrawala berpikir bagi kita semua khususnya petani peternak bahwa limbah pertanian (jerami padi) masih dapat dimanfaatkan dan bahkan dapat ditingkatkan pemanfaatannya pada ternak ruminansia melalui sentuhan teknologi pakan (bioteknologi melalui fermentasi). Akhir kata, pada kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Semoga tulisan ini berguna bagi kita semua, khususnya petani peternak kita di pedesaan, amin!

Medan, Juni 2009

Penulis


DAFTAR ISI Hal KATA PENGANTAR ..........................................................................................

i

DAFTAR ISI ........................................................................................................

ii

I.

PENDAHULUAN .......................................................................................

1

1. Latar Belakang .........................................................................................

1

2. Permasalahan ...........................................................................................

2

3. Tujuan Penulisan.......................................................................................

2

4. Metode Penulisan .....................................................................................

2

BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA .......................

3

1. Bahan Pakan Ternak Ruminansia ............................................................

3

2. Penggolahan Bahan Pakan Ternak ..........................................................

4

3. Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi ........................................

5

II.

III. KESIMPULAN ..........................................................................................

7

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................

8


I. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang Ternak ruminansia (pemamah biak) meliputi sapi, kerbau, kambing, dan domba secara alami membutuhkan hijauan berupa rumput dan daun-daunan. Hijauan merupakan bahan pakan yang penting bagi ternak ruminansia. Hijauan ini dapat berasal dari: hijauan liar (tidak sengaja ditanam dan tumbuh dengan sendirinya) dan hijauan yang dibudidayakan (sengaja ditanam dan dipupuk). Hijauan liar terdiri atas berbagai jenis rumput, leguminoceae, dan tanamn lainya. Sedangkan hijauan yang dibudidayakan hanya merupakan satu species rumput atau bercampur dengan species rumput lain. Ketersediaan bahan pakan hijauan ini sangat dipengaruhi oleh faktor musim, di mana pada musim penghujan tersedia dalam jumlah banyak dan berlimpah sedangkan pada musim kemarau ketersediaan sangat terbatas. Untuk mengatasi hal tersebut biasanya peternak memberi pakan sisa-sisa pertanian seperti jerami. Hasil pemanenan padi berupa jerami padi tidak banyak dimakan ternak, biasanya ditumpuk dan dibiarkan mengering. Kalaupun diberikan pada ternak hanya sedikit yang dimakan karena kurang disukai ternak sehingga setelah pemanenan padi, jerami ditumpuk dan dibiarkan mengering. Jerami padi belum dimanfaatkan secara luas oleh masyarakat peternak untuk ternak ruminansianya. Kendala utama dari pemanfaatan jerami padi sebagai salah satu bahan pakan ternak adalah kandungan serat kasar tinggi dan protein serta kecernaan yang rendah. Penggunaan jerami secara langsung atau sebagai pakan tunggal tidak dapat memenuhi pasokan nutrisi yang dibutuhkan ternak. Adanya faktor pembatas pada jerami padi dengan nilai gizi yang rendah yaitu rendahnya kandungan protein kasar, tingginya serat kasar, lignin, silika (Ranjhan, 1977) serta rendahnya kecernaan (Djajanegara, 1983). Untuk itu, jerami padi perlu ditingkatkan nilai nutrisinya dengan melakukan pengolahan, baik fisik, kimia, maupun biologis. Agar limbah pertanian berupa jerami padi dapat digunakan secara luas pada ternak ruminansia dalam mengatasi kendala-kendala penyediaan bahan pakan ternak pada musim kemarau dan pemanfaatan limbah yang berlimpah maka perlu dilakukan Yunilas : Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia, 2009 USU Repository © 2008

suatu upaya peningkatan daya guna dari limbah tersebut melalui suatu teknologi pakan yang tepat guna. Salah satu teknologi pakan tepat guna yang dilakukan dalam penggolahan bahan pakan ternak adalah bioteknologi melalui fermentasi. 2. Permasalahan Keterbatasan jumlah hijauan pakan ternak khususnya musim kemarau merupakan suatu kendala dalam meningkatkan produktivitas ternak ruminansia. Upaya yang dapat dilakukan salah satunya memanfaatkan limbah-limbah pertanian seperti jerami padi. Namun, jerami padi tidak dapat dimanfaatkan secara luas pada ternak ruminansia karena adanya faktor penghambat berupa kandungan nutrisi yang rendah (rendahnya kandungan protein kasar, tingginya serat kasar, lignin, dan silika serta rendahnya kecernaan). Salah satu solusi dalam mengatasi masalah ini adalah melakukan penggolahan jerami padi dengan cara bioteknologi melalui fermentasi. 3. Tujuan Penulisan Penulisan ini bertujuan memberi informasi dalam pemecahan masalah peningkatan nilai nutrisi limbah pertanian (jerami padi) sebagai bahan pakan ternak dengan melakukan penggolahan jerami padi secara bioteknologi melalui fermentasi. 4. Metode Penulisan Metode yang digunakan dalam penulisan ini adalah studi kepustakaan yaitu berupa buku-buku, journal, dan lain-lain. Kemudian dikumpul informasi barkaitan pengolahan limbah pertanian (Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi) sebagai pakan ternak ruminansia.


II. BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA 1. Bahan Pakan Ternak Ruminansia Ternak ruminansia (pemamah biak) meliputi sapi, kerbau, kambing, dan domba mempunyai peranan yang sangat strategis bagi kehidupan ekonomi petani di pedesaan. Oleh karena itu, pemenuhan kebutuhan gizi ternak perlu diperhatikan melalui pemberian bahan pakan sesuai sesuai kebutuhan hidupnya. Kandungan gizi makanan ternak sangat tergantung pada bahan hijauan yang diberikan. Hijauan yang diberikan berupa rumput alam rumput lapangan, rumput tanam (rumput unggul), hijauan kacang-kacangan (kaliandra, lamtoro, gamal, turi, dll.), dan hijauan limbah pertanian (batang ubi jalar, jerami padi, jerami kacangkancangan, dll.). Kandungan protein hijauan kacang-kacangan sebesar 21%, rumput lapangan dan rumput unggul sebesar 10.20% (Rukmana, 2005), sedangkan hijauan limbah pertanian (jerami padi) kandungan proteinnya sebesar 3.6% (Komar, 1984). Hijauan kering seperti jerami dan hay. Jerami hasil ikutan pertanian seperti padi, jagung, kedelai dan lain-lain berupa batang, daun dan ranting.

Jerami

merupakan salah satu bahan pakan ternak yang mutunya rendah karena mengandung sellulosa (silika dan lignin) yang sulit ditembus oleh getah pencernaan sehingga menyebabkan kecernaan rendah (AAK, 1991). Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang cukup besar jumlahnya dan belum sepenuhnya dimanfaatkan. Produksi jerami padi bervariasi yaitu dapat mencapai 12-1 5 ton per hektar satu kali panen atau 4-5 ton bahan kering tergantung pada lokasi dan jenis varietas tanaman yang digunakan. Soekoharto (1990) menyatakan bahwa jerami padi adalah bagian tanaman padi yang sudah diambil buahnya, di dalamnya termasuk batang, daun, dan merang. Produksi jerami padi yang dihasilkan sekitar 50 % dari produksi gabah kering panen. Menurut Tillman dkk. (1991) jerami termasuk makanan kasar (roughate) yaitu bahan makanan yang berasal dari limbah pertanian/tanaman yang sudah dipanen. Bila ditinjau dari kandungan nutrisinya, jerami memiliki kandungan protein dan daya cerna yang rendah, namun di dalamnya memiliki sekitar 80% zat-zat potensial yang dapat dicerna sebagai sumber energi bagi ternak (Komar, 1984). Yunilas : Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia, 2009 USU Repository © 2008

Kandungan protein yang rendah dengan daya cerna yang hanya 40% menyebabkan rendahnya konsumsi bahan kering (kurang dari 2% berat badan ternak). Hal ini jelas, tanpa penambahan konsentrat tidak mungkin dapat meningkatkan produksi ternak, bahkan mungkin dapat menurunkan produksi. Kendala lain yang mempengaruhi kualitas jerami adalah tingginya kandungan lignin dan silika sehingga menyebabkan daya cerna ransum jadi rendah (Kohar, 1984). Kandungan lignin, sellulosa, hemisellulosa mempengaruhi kecernaan makanan dan diketahui bahwa antara kandungan lignin dan kecernaan bahan kering berhubungan sangat erat terutama pada rumput-rumputan (Jaffar dan Hassan, 1990). Lignin dan selulosa sering membentuk senyawa lignoselulose dalam dinding sel tanaman dan merupakan suatu ikatan yang kuat (Sutardi, 1980). Ditambahkan Djajanegara (1986), kecernaan serat pakan bukan hanya ditentukan oleh kandungan lignin tetapi juga ditentukan oleh ikatan lignin dengan gugus karbohidrat lainnya. Kadar serat yang tinggi dapat menganggu pencernaan zat-zat lainnya, akibatnya tingkat kecernaan menjadi menurun (Lubis, 1963). Selulosa tidak dapat dicerna dan tidak dapat digunakan sebagai bahan makanan kecuali pada ternak ruminansia yang mempunyai mikroorganisme selulolitik dalam rumennya. Mikroba tersebut dapat mencerna selulosa dan memungkinkan hasil akhir dari pencernaan bermanfaat bagi ternak tersebut. Pada proses pencernaan selulosa tersebut banyak energi yang hilang. Dengan demikian, zat makanan tersebut memiliki nilai gizi yang rendah dibanding zat pati yang mudah dicerna (Anggorodi, 1979). Sa’id (1996) menyatakan bahwa hidrolisa hemiselulosa menghasilkan 3 jenis monosakarida yaitu xylosa, arabinosa (dalam jumlah banyak), dan glukosa (dalam jumlah sedikit). Hemiselulosa dapat difermentasi oleh beberapa mikroorganisme yang mampu menggunakan gula pentosa sebagai substratnya. 2. Penggolahan Bahan Pakan Ternak Pemanfaatan jerami secara langsung sebagai pakan tunggal tidak dapat memenuhi kebutuhan nutrisi pada ternak. Hal ini dapat menurunkan produktivitas ternak. Pasokan protein dibutuhkan oleh mikroba rumen untuk pertumbuhan dan meningkatkan populasi optimum untuk proses degradasi serat bahan pakan dalam Yunilas : Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia, 2009 USU Repository © 2008

rumen. Untuk mengatasi hal itu perlu dilakukan suatu pengolahan yang sesuai sehingga bahan pakan ligniselulosik memiliki kualitas yang cukup sebagai pakan ternak ruminansia. Ada beberapa pengolahan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kecernaan potensial serat kasar (Preston dan Leng, 1987). Peningkatan kuantitas bagian yang dapat dicerna pada pakan yang berkualitas rendah dapat dilakukan melalui proses kimia, fisik, dan biologis (Hungate, 1966). Perlakuan fisik berupa pemotongan, penggilingan, peleting, penghancuran, dan lain-lain. Perlakuan biologis dengan menggunakna jamur (fungi). Proses kimiawi pencernaan limbah-limbah pertanian dapat ditingkatkan dengan penambahan alkali dan asam (Pigden dan Bender, 1978). Walker dan Kohler (1978) menyatakan bahwa perlakuan-perlakuan kimia yang telah dicoba diteliti antara lain terdiri atas perlakuan Naoh, KOH, Ca (OH) , dan urea. 3. Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Bioteknologi merupakan suatu bidang penerapan biosains dan teknologi yang menyangkut aplikasi praktis organisme hidup atau komponen subselulernya pada industri jasa dan manufaktur serta pengelolaan lingkungan. Bioteknologi memanfaatkan bakteri, kapang, ragi, alga, sel tumbuhan atau sel jaringan hewan yang dibiyakkan sebagai konstituen berbagai proses industri. Biteknologi mencangkup proses fermentasi, pengelolaan air dan sampah, sebagian teknologi pangan dan berbagai penerapan baru mulai dari biomedis hingga daur ulang logam dari batuan miner

berkualitas rendah. Proses bioteknologi dapat dibagi dua jenis yaitu

bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern. Bioteknologi tradisional yaitu proses bioteknologi yang terjadi pada suatu makanan atau bahan pakan dengan cara menambahkan suatu enzim atau mikroorganisme tertentu sehingga terjadi perubahan fisik, penampilan, dan rasa akibat proses biologis dalam bahan (Pilliang, 1997). Fermentasi adalah segala macam proses metabolik dengan bantuan enzim dari mikroba (jasad renik) untuk melakukan oksidasi, reduksi, hidrolisa, dan reaksi kimia lainnya sehingga terjadi perubahan kimia pada suatu substrat organik dengan menghasilkan produk tertentu (Saono, 1976) dan menyebabkan terjadinya perubahan sifat bahan tersebut (Winamo, dkk., 1980). Yunilas : Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia, 2009 USU Repository © 2008

Mikroba yang banyak digunakan sebagai inokulum fermentasi adalah kapang, bakteri, khamir, dan ganggang. Pemilihan inokulum yang akan digunakan lebih berdasarkan pada komposisi media, teknik proses, aspek gizi, dan aspek ekonomi (Tannenbeum, dkk., 1975). Bahkan dewasa ini mikroba sebagai probiotik dengan berbagai merk dagang dapat diperoleh dengan mudah. Fermentasi dilakukan dengan cara menambahkan bahan mengandung mikroba proteolitik, lignolitik, selulolitik, lipolitik, dan bersifat fiksasi nitrogen non simbiotik (contohnya: starbio, starbioplus, EM-4, dan lain-lain). Hasil penelitian Syamsu (2006) mengambarkan bahwa komposisi nutrisi jerami padi yang telah difermentasi dengan menggunakan starter mikroba (starbio) sebanyak 0,06% dari berat jerami padi, secara umum memperlihatkan peningkatan kualitas dibanding jerami padi yang tidak difermentasi. Selanjutnya dikatakan kadar protein kasar jerami padi yang difermentasi mengalami peningkatan dari 4,23 % menjadi 8,14% dan diikuti dengan penurunan kadar serat kasar. Hal ini memberikan indikasi bahwa starter mikroba yang mengandung mikroba proteolitik yang menghasilkan enzim protease dapat merombak protein menjadi polipeptida yang selanjutnya menjadi peptida sederhana. Selanjutnya Syamsu (2006) menyatakanbahwa penggunaan starter mikroba menurunkan kadar dinding sel (NDF) jerami padi dari 73,41% menjadi 66,14%. Dengan demikian dapat diduga bahwa selama fermentasi terjadi pemutusan ikatan lignoselulosa dan hemiselulosa jerami padi. Mikroba lignolitik dalam starter mikroba membantu perombakan ikatan lignoselulosa sehingga selulosa dan lignin dapat terlepas dari ikatan tersebut oleh enzim lignase. Fenomena ini terlihat dengan menurunnya kandungan selulosa dan lignin jerami padi yang difermentasi. Menurunnya kadar lignin menunjukkan selama fermentasi terjadi penguraian ikatan lignin dan hemiselulosa. Lignin merupakan benteng pelindung fisik yang menghambat daya cerna enzim terhadap jaringan tanaman dan lignin berikatan erat dengan hemiselulosa. Dilain pihak, dengan menurunnya kadar NDF menunjukkan telah terjadi pemecahan selulosa dinding sel sehingga pakan akan menjadi lebih mudah dicerna oleh ternak.


III. KESIMPULAN

Dari uraian tersebut di atas dapat ditarik suatu kesimpulan sebagai berikut: 1.

Limbah pertanian berupa jerami padi sangatlah potensial bila dimanfaatkan sebagai bahan pakan ternak ruminansia.

2.

Untuk meningkatkan pemanfaatan jerami padi sebagai bahan pakan ternak perlu dilakukan penggolahan yang tepat guna berupa bioteknologi melalui fermentasi.

3.

Penggolahan jerami padi secara bioteknologi melalui fermentasi memiliki keunggulan antara lain bahan pakan (jerami) yang difermentasi memiliki kandungan nutrisi yang dihasilkan lebih tinggi dibanding tanpa fermentasi (meningkat protein dan menurunkan serat kasar) dan memiliki sifat organoleptis (bau harum, asam) sehingga lebih disukai ternak (palatable).


Anggorodi, R. 1979. Ilmu Makanan Ternak Umum. Jakarta: Gramedia. Djajanegara, A. 1983. Tinjauan Ulang Mengenai Evaluasi Suplemen pada Jerami Padi. Prosiding Seminar Pemanfaatan Limbah Pangan dan Limbah Pertanian untuk Makanan Ternak. Bandung: Lembaga Kimia Nasional LIPI. Djajanegara, A. 1986. “Intake and Digestion of Cereal Straws by Sheep”. Thesis. Melbourne: University of Melbourne Hungate, R.E. 1966. The Rumen and Its Microbes. New York: Academic Press. Jalaludin, S. and R.I.Hutagalung. 1982. Feeds for Farm Animals from the Oil Palm. Kuala Lumpur: University Pertanian Malaysia. Jafar, M.D. and A. Hasan. 1990. Optimum Steaming Condition of OPF for Feed Utilization Processing and Utilization of Oil Palm by Products for Ruminant. Mardi-Tarc Collaborative Study. Malaysia. Komar,A. 1984. Teknologi Penggolahan Jerami Sebagai Bahan Makanan Ternak. Bandung: Dian grahita. Lubis, D.A. 1963. Ilmu Makana Ternak. Jakarta: Pembangunan. Pigden, W.J. and F. Bender. 1978. Utilization of Lignocellulosic by ruminant. World. Anim. Rev. 12 : 30-33. Preston, T.R. and R.A.Leng. 1987. Matching Ruminant Production Systems with Available Resources in the Tropic and Sub-Tropic. International Colour Production. Stanthorpe, Queensland, Australia. Ranjhan, S.K. 1977. Animal Nutrition and Feeding Practice in India. New Delhi: Vikan Pub.House PVT Ltd. Rukmana,R. 2005. Rumput Unggul Hijauan Makanan Ternak. Kanisius: Yogyakarta. Sa' id, G. 1996. “Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit”. Trubus Agriwidya. Jakarta. Sutardi,T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi Jilid I.Departemen Ilmu Makanan Ternak, Fak. Pertanian IPB, Bogor. Syamsu,J.A. 2006. Kajian Penggunaan Starter Mikroba Dalam Fermentasi Jerami Padi Sebagai Sumber Pakan Pada Peternakan Rakyat di Sulawesi Tenggara. Disampaikan dalam Seminar Nasional Bioteknologi. Puslit Bioteknologi LIPI: Bogor. Tannenbaum, S.R. and D.LC. Wang. 1975. Single-cell Protein IT. London: The Massachussetts Institute of Technology Press. Yunilas : Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia, 2009 USU Repository © 2008

Tillman, A.D. dkk. 1991. Ilmu Makanan Ternak Dasar. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Walker. H.G. and G.O.Kohler, 1978. Treated and Untreated Cellulosic Wastes and Animal Feeds. Recents Work interaksi the United States of America. Winarno, F.G. dan S. Fardiaz. 1979. Biofermentasi clan Biosintesa Protein. Angkasa. Bandung.


BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA

Recommend Documents