Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008

PRODUK FERMENTASI RUMEN DAN SINTESIS PROTEIN MIKROBA DARI COMPLETE FEED BLOCK BERBAHAN DASAR LIMBAH PERTANIAN DENGAN PROSES AMMONIASI DAN PENGGUNAAN BERBAGAI BINDER (Effects of binders on Ruminal Fermented Products and Microbial Protein Synthesis of Complete Feed Block of Ammoniated Agricultural by-Products) TITIN WIDIYASTUTI dan E. SUSANTI Fakultas Peternakan Universitas Jenderal Soedirman, Jl. Dr. Suparno, Purwokerto

ABSTRACT A study was conducted to evaluate the effects of binders in ruminal fermentation of complete feed block with ammoniated agricultural by-products as a basal component of feed. A Complete Randomized Design (CRD) was applied in this study consisting Ro (without binder), R1 (bentonite), cellulose (CMC) and R3 (molasses). Paramaters were volatile fatty acid (VFA), N - NH3 poduction and microbial protein synthesis. The results showed that the addition of binders was significantly affecting all responses observed. Based on variance analysis and BNT test, the CMC was the best binder for all responses. Key Words: Binder, Fermentation, Ruminal, Protein, Agricultural by-Product ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan berbagai macam bahan pengikat (binder) pada pembuatan blok pakan komplit yang berbahan dasar limbah pertanian yang diammoniasi berdasarkan fermentasi rumen secara in vitro. Sebagai sumber serat digunakan tiga macam limbah pertanian yaitu jerami padi, daun rami dan kulit kopi yang ketiganya diammoniasi terlebih dahulu sebelum diproses menjadi blok pakan komplit. Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan beberapa jenis binder yaitu: R0 ( tanpa binder), R1 (binder bentonit), R2 (binder CMC/Carboxy methyl cellulose) dan R3 (binder tetes). Masing-masing perlakuan diulang 5 kali sehingga terdapat 20 unit percobaan. Peubah yang diamati adalah produksi VFA, N-NH3 dan sintesis protein mikroba (SPM). Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan binder berpengaruh sangat nyata (p < 0.01) terhadap semua respon pengamatan. Berdasarkan hasil analisis variansi dan uji BNT dapat disimpulkan bahwa binder CMC merupakan bahan pengikat yang paling baik ditinjau dari semua respon. Kata Kunci: Pengikat, Fermentasi, Rumen, Protein, Limbah Pertanian

PENDAHULUAN Limbah industri perkebunan yang berbentuk serat tidak berbeda dengan jerami padi atau limbah pertanian lainnya yaitu samasama berkualitas rendah. Kelemahan limbah berserat ini antara lain disebabkan karena: (1) mengandung kristal silikat yang sulit ditembus oleh enzim pencernaan, (2) proses lignifikasi telah lanjut sehingga sebagian selulosa dan hemiselulosanya membentuk senyawa komplek lignoselulosa dan lignohemiselulosa yang sulit dicerna, (3) sebagian selulosanya telah berubah

836

dari bentuk amorfik ke bentuk kristal sehingga antar molekul-molekul glukosa dan kristal selulosa terletak berdekatan yang terdapat ikatan hydrogen 2,6 sehingga mempersulit pencernaan, dan (4) kandungan nitrogennya rendah (SUTARDI, 1983). Optimalisasi penggunan limbah pertanian sangat diperlukan dalam mengantisipasi kurangnya hijauan utuk ternak ruminansia. Namun sifatnya yang sangat fibrous membutuhkan berbagai penanganan sebelum digunakan sebagai pakan agar lebih berdayaguna. Berbagai metode diterapkan untuk meningkatkan kualitas pakan, baik


dengan menerapkan pengolahan seperti fisik, kimiawi maupun biologis terhadap bahan baku maupun diversifikasi campuran pakan dengan harapan dapat memperbaiki produktifitas ternak. Salah satu teknologi pengolahan pakan yang dapat diterapkan terhadap limbah pertanian adalah amoniasi dan pembuatan pakan komplit dalam bentuk blok. Amoniasi dengan urea merupakan perlakuan kimia yang mudah dilakukan dan terbukti telah meningkatkan konsumsi dan kecernaan bahan kering pada jerami padi. Teknologi ini diharapkan memecahkan beberapa masalah, seperti meningkatkan efisiensi pakan. Dengan diperbaikinya kualitas fisik dan kimia bahan pakan akan mempermudah penanganan terutama dalam transportasi serta mempermudah penyimpanan. Beberapa kepentingan diterapkannya proses pembuatan blok pakan komplit mengacu pada keuntungan pelletizing: dilibatkannya steam dapat meningkatkan kadar air hingga 17% dan temperatur sampai 60° – 90°C serta terjadinya gelatinisasi pati selama proses (16 sampai 25%), serta meningkatkan total energi hingga 15%. Ternak yang menerima pakan bentuk pelet secara umum mempunyai penampilan yang lebih baik (pertambahan bobot hidup lebih tinggi, konversi pakan lebih rendah) dibandingkan pakan bentuk mash/tepung (MORAN, 1989). Penambahan bahan pengikat (binder) dapat digunakan untuk meningkatkan integritas blok. Binder telah digunakan secara luas dalam pembuatan pelet pakan ternak, tetapi sedikit hasil penelitian yang melaporkan keefektifan berbagai binder. Bahan-bahan pengikat yang biasa digunakan sebagai binder diantaranya adalah bentonite, carboxymethylcellulose (CMC) (THOMAS et al., 1998; WIDYASTUTI et al., 2003), molases/tetes tebu (SUSANTI dan WIDYASTUTI, 2007). Berdasarkan hal tersebut maka perlu dikaji sampai sejauh mana pengolahan pakan dengan amoniasi dan penambahan binder dalam pembuatan blok pakan komplit dapat berpengaruh pada produk fermentasi rumen serta sintesis protein mikroba (secara in vitro).

MATERI DAN METODE Materi yang digunakan adalah ransum yang disusun berdasarkan formulasi untuk sapi potong dengan bahan dasar roughage/limbah pertanian amoniasi dan komposisi ransum percobaan seperti tertera pada Tabel 1. Bahan pengikat yang digunakan adalah: Bentonite, Carboxymethylcelulase (CMC) dan Molasses. Peralatan terdiri atas: Kantong plastik kapasitas 10 kg, mesin pengering (oven), mesin press hydraulic, kompor, ember plastik, dandang, nampan seng, pengaduk kayu, seperangkat alat dan bahan kimia untuk analisis kimia (proksimat), seperangkat alat dan bahan kimia untuk analisis in vitro (produksi VFA, N-NH3 dan SPM). Tabel 1.Komposisi Bahan Pakan Penyusun Blok pakan Komplit Bahan Pakan Jerami padi amoniasi2 Daun rami amoniasi2 Kulit kopi amoniasi2 Jagung giling2 Dedak padi2 Bungkil kelapa2 Tallow2 CaCO31 Mineral mix1 Jumlah

Formula (%) 15 9 16.7 23 14.5 19 2 0.7 0.1 100

Komposisi Nutrien (%) BK TDN PK Ca P

89.55 70.02 16.53 0.56 0.37

Perhitungan berdasarkan komposisi nutrien bahan pakan menurut Hartadi (1997) 1, Hasil analisis Lab IBMT (2007) 2

Analisis Data Penelitian dilakukan secara eksperimental menggunakan rancangan RAL dengan 4 perlakuan terdiri atas: R0 (tanpa bahan

837


pengikat), R1 (bahan pengikat bentonite 30 g/kg), R2 (bahan pengikat CMC 5%), R3 (bahan pengikat mollases 4%). Masing-masing perlakuan diulang 5 kali.Peubah yang diamati adalah: produksi VFA, N - NH3 dan sintesis protein mikroba (SPM) secara in vitro selama 24 jam. Data dianalisis menggunakan analisis ragam dengan model matematis: Yij = µ + αi + εij (STEEL dan TORRIE, 1993). Bila perlakuan berpengaruh nyata dilanjutkan dengan uji BNT/LSD (Least Significant Differences). Ransum sesuai formula diproses menjadi blok pakan komplit dengan binder yang telah ditentukan dengan tahap sebagai berikut: Amoniasi Dilakukan amoniasi pada limbah pertanian (jerami padi, daun rami dan kulit kopi) dengan cara sebagai berikut: limbah pertanian dicincang kemudian dicampur dengan urea 4% dari BK yang telah dilarutkan. Sebelum dicampur dengan urea diusahakan pakan mengandung bahan kering sekitar 35% dengan cara dibasahi air bila terlalu kering atau dilayukan bila terlalu basah. Kemudian diinkubasi pada kondisi kedap udara dalam kantong plastik selama kurang lebih 14 – 21 hari. Mengeringkan dan menggiling limbah pertanian yang sudah diammoniasi dan bahan pakan lain hingga diperoleh bentuk mash. Pembuatan blok pakan komplit Mencampur bahan pakan dari yang berjumlah kecil hingga besar sampai homogen kemudian ditambah air secukupnya (± 750 ml per kg campuran pakan). Mengukus/steaming campuran pakan komplit tersebut selama 15 – 20 menit atau sampai tergelatinisasi. Mencetak setiap 500 g pakan komplit dengan hydroulic press. Ukuran cetakan 15 x 15 x 10 cm. Mengeringkan blok pakan komplit yang sudah

dicetak. Mengambil data sesuai dengan peubah yang diteliti. Pengambilan data Pengambilan data dilakukan dengan melakukan analisis: Produksi VFA diukur dengan teknik penyulingan uap, N-NH3 diukur dengan teknik microdifusi Conway (TILLEY dan TERRY 1963) dan SPM (ZINN dan OWENS, 1995). HASIL DAN PEMBAHASAN Kualitas biologis blok pakan komplit diuji dengan teknik in vitro terhadap produk fermentasi rumen yaitu konsentrasi VFA dan N-NH3 dan SPM, hasil selengkapnya disajikan pada Tabel 2. VFA (Volatily Fatty Acid) Glukosa merupakan sumber energi utama untuk non-ruminansia, sedangkan asam lemak terbang (VFA) merupakan sumber energi utama dari rumen ruminansia. VFA merupakan produk akhir fermentasi gula. Produk akhir utama dari makanan yang kaya akan serat kasar adalah asetat, sedangkan ransum yang kaya pati dihasilkan propionat yang lebih banyak (ARORA, 1995). Hasil penelitian menunjukkan rataan produksi VFA berkisar antara 95,6 mM sampai dengan 122 mM. Konsentrasi VFA blok pakan komplit berada dalam kisaran lebih tinggi dari konsentrasi VFA total dalam cairan rumen secara normal seperti dinyatakan oleh ARORA (1995), FORBES dan FRANCE (1993) bahwa konsentrasi VFA total konsentrasi VFA total dalam cairan rumensecara normal adalah 70 – 130 mM dan konsentrasi parsial yang terbentuk selalu berbeda sesuai pola produk VFA cairan rumen

Tabel 2. Tabel rataan respon perlakuan blok pakan komplit dengan berbagai binder Perlakuan

Respon Perlakuan R0 VFA (mMol) N-NH3 (mMol) SPM (mg/ml)

838

R1 a

122

b

8,8

124,12d

R2 a

95,6

7,76

R3

117,8 c

177,06b

b

a

10,4

188,24a

109,8b 7,64c 137,65c

Kadar VFA (g/ml)


a

140 120 100 80 60 40 20

a

b

c

0 R0

R1

R2

R3

Jenis binder Gambar 1. Produksi VFA Complete Feed Block

yang sangat dipengaruhi oleh jenis karbohidrat yang dikonsumsi. Hasil analisis variansi menunjukkan bahwa penggunaan binder berpengaruh sangat nyata (P < 0,01) terhadap produksi VFA blok pakan komplit. Uji beda nyata menujukkan perbedaan yang sangat nyata antar R0 dengan R1 dan R3 tetapi tidak berbeda dengan R2. Produk VFA tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan R0 dan R2. Penambahan binder bentonite menunjukkan konsentrasi VFA terendah. Hal ini disebabkan karena bentonite dapat menurunkan aktivitas mikroba rumen, sedangkan pakan komplit dengan binder tetes meskipun mempunyai nilai GE tertinggi tidak menunjukkan tingginya produksi VFA, hal ini diduga karena telah menurunnya bioavailability karbohidrat akibat reaksi maillard. N-NH3 Amonia yang dibebaskan dalam rumen sebagian dimanfaatkan oleh mikroba untuk mensintesis protein mikroba. Amonia dibebaskan selama proses fermentasi di dalam rumen dalam bentuk ion NH4 maupun dalam bentuk tak terion sebagai NH3. Apabila amonia dibebaskan dengan cepat maka amonia diabsorbsi melalui dinding rumen dan sangat sedikit yang dipakai oleh bakteri. Sintesis protein mikroba bergantung pada kecepatan pemecahan nitrogen makanan, kecepatan absorbsi amonia dan asam-asam amino, kecepatan alir bahan keluar dari rumen, kebutuhan asam amino dan jenis fermentasi rumen berdasarkan jenis makanan (kualitas

sumber protein). Secara kuantitatif kadar amonia dalam cairan rumen adalah penting karena pemakaian amonia oleh mikroba terus meningkat mencapa1 5 mM (8,5 mg/ 100 ml) (ARORA, 1995) Berdasarkan hasil penelitian ditunjukkan bahwa rataan produksi N-NH3 berkisar antara 7,64 mM sampai dengan 10,4 mM. Kisaran ini masih dalam taraf konsentrasi ammonia yang dibutuhkan untuk menunjang pertumbuhan mikroba rumen. Sesuai dengan pernyataan SUTARDI (1980) dan MEHREZ et al. (1977) bahwa konsentrasi ammonia yang dibutuhkan untuk menunjang pertumbuhan mikroba rumen maksimal adalah 4 – 12 mM. Hasil analisis variansi menunjukkan bahwa penggunaan binder berpengaruh sangat nyata (P < 0,01) terhadap produksi N - NH3. Berdasarkan uji BNT terdapat perbedaan yang sangat nyata (P < 0,01) antara R0 dengan R1, R2 dan R3. Nilai N - NH3 tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan penggunaan binder CMC (R2) dan terendah adalah binder tetes (R3) yang tidak berbeda dengan binder bentonite. Konsentrasi N - NH3 pada pakan blok yang ditambah CMC menunjukkan rataan tertinggi dibanding lainnya. Hal ini diduga karena aktivitas mikroba rumen meningkat sehingga produksi N - NH3 lebih tinggi dibanding lainnya. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian WIDIYASTUTI et al. (2003) dan didukung oleh laporan RAHMAT (1991) bahwa dengan adanya CMC aktivitas enzim selulase akan meningkat. CMC merupakan tepung selulase yang telah mengalami proses secara kimia sehingga zat penghambat atau inhibitor enzim selulase

839


N-NH3 (mM)

12

a b

10

c

c

8 6 4 2 0 R0

R1

R2

R3

Jenis binder

Gambar 2. Produksi N-NH3 Complete Feed Block

hampir tidak ada. Demikian juga MAYNARD (1979) yang menyatakan bahwa CMC mudah dihancurkan dan dihidrolisis karena pada rantai keenam terdapat grup methyl hidroksi. Sedangkan penambahan bentonite pada pelet menunjukkan produksi N - NH3 yang lebih rendah, hal ini diduga karena bentonite dapat mengabsorpsi amonia, seperti dilaporkan oleh ABDULLAH et al. (1995) bahwa penambahan semua level bentonite menunjukkan konsentrasi yang lebih rendah diduga karena absorpsi amonia oleh bentonite. Sintesis protein mikroba Kandungan protein yang tinggi harus diimbangi dengan kandungan energi bahan pakan yang tinggi dengan tujuan agar hasil degradasi protein dalam rumen yaitu NH3 dapat dimanfaatkan oleh mikroba rumen untuk sintesis protein mikroba. Amonia yang tidak dimanfaatkan untuk sintesis protein mikroba, dibawa ke hati melalui vena porta dan diubah menjadi urea. Urea yang terbentuk masuk ke dalam rumen melalui saliva dan dinding rumen atau

840

dikeluarkan melalui urine (MCDONALD et al., 1995). Sintesis protein mikroba tergantung pada kecepatan pemecahan nitrogen makanan, kecepatan absobsi amonia dan asam-asam amino, kecepatan alir bahan keluar rumen, kebutuhan mikroba akan asam amino dan jenis fermentasi rumen berdasarkan jenis makanan (ARORA, 1995). Berdasarkan hasil penelitian dapat diketahui bahwa rataan sintesis protein mikroba berkisar antara 124,12 mg/ml sampai dengan 188,24 mg/ml. Hasil analisis variansi menunjukkan bahwa binder berpengaruh sangat nyata terhadap SPM (P < 0,01). Uji lanjut dengan BNT juga menunjukkan perbedaan SPM antar perlbakuan binder yang sangat nyata (P < 0,01). Nilai SPM tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan binder CMC dan terendah ditunjukkan oleh perlakuan tanpa binder (kontrol). Hal ini menunjukkan bahwa penambahan binder dapat meningkatkan sintesis protein mikroba pakan blok. Tingginya produk SPM pada perlakuan R2 (binder CMC) membuktikan bahwa adanya ketersediaan kerangka karbon dan N - NH3 yang cukup untuk sintesis SPM, hal ini dibuktikan dengan tingginya konsentrasi VFA dan N - NH3.

Sintesis protein Mikroba (mg/ml)


a

b

200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

c d

R0

R1

R2

R3

Jenis binder

Gambar 3. Sintesis protein mikroba Complete Feed Block

KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pengunaan binder dapat memperbaiki kualitas biologis blok pakan komplit seperti konsentrasi VFA, N - NH3 dan SPM. Dikaji dari seluruh respon pengamatan, CMC (Carboxy methyl cellulose) merupakan binder yang terbaik.

DAFTAR PUSTAKA

MEHREZ, Z., E.R. ORSKOV and MC DONALD. 1977. Rate of rumen fermentation in relation to ammonia concentration. J. Natur. 38 : 127. MORAN, E.T. 1989. Effects of pellet-quality on the performance of meats birds. In: Haresign, W. and D.J.A. Cole (Eds). Recents Advances in Animal Nutrition. Butterworth. London. p: 87 – 108. RAHMAT, R. 1991. Pengaruh Enzim Selulase Bekiot (Achatina fulia) terhadap Kecernaan SK dan Selulosa Jerami Padi Secara In Vitro. Skripsi. Fakultas Peternakan Universitas Soedirman, Purwokerto.

ABDULLAH, N., H. HANITA, Y.W. HO, H. KUDO, S. JALALUDIN and M. IVAN. 1995. The effects of bentonite on rumen protozoal population and rumen fluid characteristics of sheep d palm kernel cake. AJAS Vol. 8 (3) p: 249 - 254

STEEL, R.G.D. dan J.H. TORRIE. 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Biometrik. Edisi kedua. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

ARORA, S.P. 1995. Pencernaan Mikroba Pada Ruminansia. Gadjah Mada University Press.

SUSANTI, E. dan T. WIDYASTUTI. 2007. Teknologi Complit Feed Untuk Sapi Perah. Laporan Penelitian. Fakultas Peternakan UNSOED. Purwokerto.

FORBES, J.M. and J. FRANCE. 1993. Quantitative Aspects of Ruminant Digestion and Metabolism. CAB International. MAYNARD, L.A, J.K. LOOSLI, H.F. HINTZ and R.G. WARNER. 1979. Animal Nutrition. Sevent Edition. McGraw Hill Publishing co. Ltd. New Delhi. p: 26 – 34 MC.DONALD, P., R.A. EDWARD and J.F.D. GRENHALS. 1995. Animal Nutrition. Huntsman Offset Print Ltd. Singapore. pp. 42 – 153.

SUTARDI, T. 1983. Aspek Teknologi Proses dan Analisis Percobaan laboratorium Limbah Industri Perkebunan. Kertas Kerja. Departemen Ilmu Makan Ternak Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor (unpublished) SUTARDI, T. 1980. Ilmu Gizi dan Makanan Ternak. Fakultas Peternakan IPB, Bogor.

841


THOMAS, M., T. VAN VLIET and A.F.B. VAN DER POEL. 1998. Physical quality of pelleted animal feed. 3. Contribution of feedstuff components. Anim. Feed Sci. Tech. 70: 59 – 78. TILLEY, J.M.A. and R.A. TERRY. 1963. A two stage tecnique for the invitro digestion of forage crop. J. Brit. Grassland Soc.

842

WIDYASTUTI, T., C.H. PRAYITNO dan MUNASIK. 2003. Kajian Kualitas Fisik, Kimia dan Biologis Pelet Pakan Komplit dengan Sumber Hijauan dan Binder yang Berbeda. Laporan Penelitian. Fakultas Peternakan UNSOED. Purwokerto. ZINN, R.A. and F.V. OWENS. 1995. A rapid procedure purine measurements and its use for estimating net ruminant protein synthestis. Can. J. Anim. Sci. 66: 157 – 166.

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2008

Recommend Documents