52 BioWallacea Jurnal Ilmiah Ilmu Biologi Januari 2015 Vol. 1 No. 1, p 52-58 ISSN: 2442-2622 EFEK PENGGUNAAN PROBIOTIK KULTUR CAMPURAN DALAM AIR MINUM TERHADAP KARAKTERISTIK DAN MIKROFLORA USUS AYAM PETELUR Osfar Sjofjan*1, M. Halim Natsir1, dan Tri Ardiati2 1)
Staf Pengajar Nutrisi dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya, Malang 2) Staf Pengajar Mikrobiologi, Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Brawijaya, Malang *Korespondensi:
[email protected]
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efek penggunaan probiotik kultur campuran dalam air minum terhadap karakteristik dan mikroflora usus ayam petelur. Materi penelitian ini adalah probiotik kultur campuran yang digunakan terdiri dari dua jenis mikroorganisme yaitu Bacillus spp. dan Lactobacillus sp. dalam bentuk cair. Jumlah Bakteri atau TPC mikroorganisme probiotik kultur campuran yaitu 109 cfu/ml. Media yang digunakan selama penelitian karakteristik probiotik kultur campuran adalah Nutrient Agar (NA), Trypcase Soy Agar (TSA), deMan Rogosa Sharpe Agar (MRSA) dan deMan Rogosa Sharpe Broth (MRSB). menggunakan ayam petelur periode layer dari strain Isa Brown sebanyak 128 ekor. Pakan yang digunakan pakan bebas antibiotik yang terdiri dari jagung, bekatul, MBM, PMM, Bungkil Kedelai, DL-Methionine, Mineral, Premix. Variabel yang diteliti pada penelitian karakterisasi probiotik kultur campuran yaitu : uji viabilitas, uji pewarnaan gram dan morfologi, uji ketahanan terhadap kondisi asam, uji ketahanan terhadap garam empedu, uji antagonistik terhadap bakteri patogen dan uji katalase probiotik kultur campuran. Sedangkan variabel yang diteliti pada penelitian evaluasi biologis probiotik yaitu : karakteristik usus (pH, viskositas, panjang dan jumlah vili), mikroflora usus (BAL, Eschericia coli dan Salmonella sp.) Hasil penelitian karakterisasi probiotik menunjukkan bahwa konsorsium mikroorganisme dalam probiotik kultur campuran ini sangat sinergis ditunjukkan oleh viabilitas yang lebih tinggi terhadap asam lambung (pH 2,5-3), garam empedu dan bersifat antagonis terhadap bakteri patogen serta kedua jenis sifat mikroorganime yang berbeda (Bacillus spp. dan Lactobacillus sp. ) pada probiotik kultur campuran dalam mekanisme pembentukan dan penguraian senyawa beracun pada hasil uji katalase menunjukkan bahwa terjadi simbiosis yang menguntungkan dalam saluran pencernaan. Hasil penelitian penambahan probiotik kultur campuran dalam air minum menunjukkan akan semakin meningkatkan viskositas digesta, jumlah dan panjang vili usus halus, meningkatkan mikroorganisme nonpatogen (BAL), menurunkan pH, menekan bakteri patogen (Eschericia coli dan Salmonella sp.) (P<0,01). Hasil penelitian dapat disimpulklan bahwa Probiotik kultur campuran dalam air minum dapat meningkatkan karaktersitik dan mikroflora usus ayam petelur. Kata kunci: Probiotik, Kultur campuran air minum dan ayam petelur PENDAHULUAN Probiotik adalah suplemen berupa mikroorganisme hidup yang mempunyai efek menguntungkan bagi induk semangnya dengan cara memperbaiki keseimbangan mikroorganisme dalam usus (Kozasa, 1986., Fuller, 1989). Sebagian besar probiotik yang digunakan sebagai aditif adalah tergolong bakteri termasuk dalam species Lactobacillus (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus plantarum) dan Bifidobacterium (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium thermophilum), di samping itu terdapat juga bakteri Bacillus (Bacillus megaterium, Bacillus subtilis, Bacillus licheneformis, Bacillus cereus) dan jenis fungi seperti Aspergilus niger, Aspergilus oryzae dan Saccharomyces cerevisae. Manfaat probiotik sebagai bahan aditif ditunjukkan dengan meningkatnya ketersediaan energi dan protein bagi ternak, di samping itu probiotik juga meningkatkan kandungan vitamin B kompleks. Probiotik juga dapat meningkatkan kekebalan (immunity), mencegah alergi makanan dan kanker (colon cancer). Soeharsono (1999) menyatakan penambahan probiotik diharapkan dapat berfungsi untuk
menjaga keseimbangan ekosistem mikroflora dalam saluran pencernaan, mendetoksikasi zat racun atau metabolitnya sehingga meningkatkan penyerapan zat makanan dan menurunkan kadar kolesterol khususnya Low Density Lipoprotein (LDL) dalam telur. Salah satu penyakit yang ditimbulkan oleh kolesterol ini adalah ateroseklerosis dan jantung koroner. Penyakit ini terjadi karena adanya akumulasi kolesterol dalam dinding pembuluh darah yang menyebabkan penyempitan arteri. Pergeseran pola hidup masyarakat yang mengutamakan kesehatan menyebabkan produksi bahan pangan hewani mendapatkan perhatian khusus terhadap penggunaan antibiotik. Salah satu produk pangan hewani tersebut adalah telur. Telur merupakan sumber protein hewani yang biasa dikonsumsi oleh masyarakat. Telur memiliki komposisi zat makanan yang lengkap. Wiradimadja, dkk. (2005) menyebutkan bahwa ayam petelur cokelat menghasilkan telur dengan kandungan kolesterol 17,08 mg/g telur, sedangkan ayam petelur putih menghasilkan telur dengan kandungan kolesterol sebesar 17,41 mg/g telur. Kolesterol dalam telur ini tidak bisa dipandang sebelah mata karena jika tidak ditangani dengan metode pemeliharaan yang tepat, tidak menutup kemungkinan akan berdampak buruk pada masyarakat dalam jangka
53 panjang. Pemberian probiotik dapat menurunkan kandungan kolesterol pada kuning telur. Sjofjan (2003) melaporkan kandungan kolesterol telur ayam yang diberi probiotik Bacillus spp. (3,34 mg/100g kuning telur) lebih rendah dari kontrol yang memperoleh AGP (4,58 mg/100g kuning telur). Kompiang (2000) menambahkan Pemberian Bacillus spp. yang dicampurkan dalam pakan, dilaporkan dapat meningkatkan produksi telur dan FCR.Kompiang (2000) manyatakan cara suplementasi probiotik dianjurkan untuk diberikan melalui pakan karena caranya lebih mudah dan memberikan hasil yang lebih baik dari cara pemberian melalui air minum. Namun aplikasi di lapangan, perlu diteliti mengenai ketahanan biakan yang dimiliki terhadap "feed processing", terutama pengaruh panas. Jin et al. (1996) melaporkan bahwa suplementasi Lactobacillus sp. melalui pakan atau air minum memberikan dampak yang sama terhadap pertambahan bobot badan ayam pedaging. Kompiang et.al. (2000, 2004) menambahkan bahwa uji coba laboratorium dengan menggunakan ayam ras menunjukkan bahwa kultur Bacillus spp. yang diberikan melalui air minum maupun pakan, efektif menggantikan AGP, baik untuk ayam pedaging maupun petelur. METODE PENELITIAN Penelitian Karakterisasi Probiotik Kultur Campuran Materi Penelitian Probiotik Kultur Campuran Probiotik kultur campuran yang digunakan terdiri dari dua jenis mikroorganisme yaitu Bacillus spp. dan Lactobacillus sp. dalam bentuk cair. Jumlah Bakteri atau TPC mikroba probiotik kultur campuran yaitu 10 9 cfu/ml. Media yang digunakan selama penelitian karakteristik probiotik kultur campuran adalah Nutrient Agar (NA), Trypcase Soy Agar (TSA), deMan Rogosa Sharpe Agar (MRSA) dan deMan Rogosa Sharpe Broth (MRSB). Variabel Yang Diamati Pada Uji Karakterisasi Probiotik Kultur Campuran Stok isolat probiotik kultur campuran yang disimpan dalam gliserol 30% pada suhu -20 oC, diambil sebanyak satu loop ose dan diinokulasikan dalam tabung reaksi yang berisi 5 ml media MRSB. Tabung reaksi diinkubasi pada suasana aerob selama 24 jam pada suhu 37 oC. Hasil positif ditunjukkan dengan timbulnya kekeruhan pada tabung reaksi. Selanjutnya dilakukan uji karakterisasi untuk memastikan bahwa probiotik kultur campuran memenuhi karakteristik dan kriteria yang aman dari probiotik menurut Gaggia et al. (2010). Uji ini diantaranya: uji viabilitas, uji pewarnaan gram dan morfologi, uji ketahanan terhadap kondisi asam, uji ketahanan terhadap garam empedu, uji antagonistik terhadap bakteri patogen dan uji katalase probiotik kultur campuran. Variabel Yang Diamati Pada Evaluasi Biologis Probiotik Kultur Campuran dalam air minum ayam petelur Karakteristik Usus Halus 1. pH usus ditentukan dengan mengukur pH digesta
usus halus bagian jejenum dengan menggunakan pH meter sesuai dengan Piel et al. (2005). 2. Viskositas digesta usus halus bagian jejenum dan ileum diukur dengan cara 1 g digesta dalam usus halus kemudian dengan aquadest hingga volumenya 10 ml. Larutan kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 5-10 menit. Cairan Supernatan dari hasil sentrifugasi dipisahkan untuk pengukuran viskositas dengan menggunakan viskometer (Piel et al., 2005). 3. Tinggi dan jumlah vili usus, diukur pada sampel yang diperoleh dari bagian ileum. Tinggi dari vili usus (dalam µm) diamati menggunakan mikroskop cahaya dan diukur menggunakan program Epson Olivia yang terintegrasi dalam mikroskop. Pengukuran tinggi vili usus dihitung berdasarkan jarak crypt dengan ujung/puncak vili, sedangkan jumlah vili dihitung manual). Mikroflora Usus Pengujian jumlah mikroflora usus dilakukan dengan perhitungan TPC (Total Plate Count). Variabel yang diamati dalam penelitian ini mikroflora usus ayam pedaging, meliputi jumlah koloni : Bakteri Asam Laktat, Escherichia coli, Salmonella sp. Media perhitungan TPC yang digunakan adalah media MRS (Mann Ragosa Sharpe) untuk BAL, media VRBA (Violet Red Bile Agar) untuk Escherichia coli, media SS (Salmonella Shigella) untuk Salmonella sp. HASIL DAN PEMBAHASAN Uji Karakterisasi Probiotik Kultur Campuran Parameter yang digunakan dalam tahap penelitian percobaan pertama ini adalah uji karakterisasi diantaranya: uji viabilitas, uji pewarnaan gram dan morfologi, uji ketahanan terhadap asam dan garam empedu, uji antagonistik serta uji katalase. Hasil uji karakterisasi probiotik kultur campuran ditunjukkan pada Tabel 1. Hasil Pengamatan Uji Viabilitas Hasil uji viabilitas ditunjukkan pada Tabel 1. uji viabilitas ini bertujuan untuk mengetahui jumlah total mikroorganisme probiotik kultur campuran sebelum diberikan secara oral melalui air minum. Adapun hasil penelitian ini sudah memenuhi jumlah probiotik minimal yang diberikan untuk ayam menurut Pal et al., (2006) dan Simon (2005) yang menyatakan bahwa mikroorganisme tersebut harus gram positif, anti Escherichia coli dan minimal mengandung 30 x 109 cfu/g (10,48 log cfu/g), konsentrasi yang direkomendasi untuk hampir semua probiotik yaitu kira-kira 108 cfu/mg (8,00 log cfu/mg) pakan. Hasil Pengamatan Uji Pewarnaan Gram dan Morfologi Hasil pengamatan uji pewarnaan gram dan uji morfologi probiotik kultur campuran (Tabel 1.) dibawah mikroskop menunjukkan bahwa semua mikroorganisme di dalam probiotik kultur campuran merupakan bakteri gram positif yang ditandai dengan sel bakteri yang berwarna ungu serta bentuk sel basil dengan morfologi yang bervariasi. Hal ini sesuai dengan pendapat Surono (2004) yang menjelaskan bahwa variasi karakteristik
54 bakteri asam laktat normal terjadi, namun yang mutlak adalah sifatnya sebagai bakteri gram positif. Selanjutnya dijelaskan bahwa bakteri asam laktat yang berbentuk basil tergolong Lactobacillus dan yang berbentuk kokus (cocci), tergolong Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Enterococcus dan Pediococcus. Sedangkan menurut Panigraphy and Ling (1990); Natalia dan Priadi (2005) bakteri yang berbentuk batang, Gram positif dan non patogen dapat dipilih sebagai probiotik.Pelczar dan Chan (1986) dalam Gusminarni (2009) menambahkan gram positif dapat dilihat dari warna sel yang ungu. Terbentuknya warna ungu karena komponen utama penyusun dinding sel bakteri gram positif adalah peptidoglikan, sehingga mampu mengikat warna kristal ungu. Kandungan lipid pada dinding selnya rendah, sehingga pada waktu
diberikan etanol dinding sel gram positif terdehidrasi, pori pori mengecil, permeabilitas berkurang dan zat warna kristal ungu tidak dapat terekstraksi dan terperangkap di dalam dinding sel. Sedangkan, bakteri gram negatif memiliki peptidoglikan yang tipis dan mengandung lipid, lemak dalam persentase yang lebih tinggi. Pada perlakuan dengan etanol. (alkohol) menyebabkan lipid mengalami proses ekstraksi sehingga pori-pori pada peptidoglikan cukup besar memperbesar permeabilitas dinding sel. Sehingga kompleks ungu kristal-yodium yang telah memasuki dinding sel selama langkah awal pewarnaan dapat diekstraksi. Bakteri ini akan kehilangan warna ungu kristal. Ketika diberi warna safranin maka warna ini akan diserap. Warna bakteri gram negatif akan terlihat merah muda, merupakan warna dari safranin.
Tabel 1. Hasil uji karakterisasi probiotik kultur campuran Variabel Parameter Jenis Agensia Probiotik dalam Probiotik Kultur Campuran
Bacillus spp. Lactobacillus sp. ----------------------log cfu/ml----------------------
Uji Viabilitas
Uji Pewarnaan Gram Uji Morfologi Probiotik
1 x 24 jam : 2 x 24 jam : Gram : Bentuk : Bentuk Koloni : Bentuk Tepian : Warna : Permukaan :
3,19 9.57 9,90 3,47 9.86 10,15 Positif Positif Basil Basil Bulat Bulat Rata Rata Putih Putih Mengkilap Agak Cembung Cembung ----------------------log cfu/ml----------------------
pH 2,5 : pH 3 :
2,81 4,61 6,12 2,78 6,24 6,58 ----------------------log cfu/ml----------------------
Uji pH
Uji Garam Empedu
Probiotik Kultur Campuran
oxgall 0,3 % :
1,8
7,1
7,6
--------------------------mm--------------------------
Uji Antagonistik Escherichia coli (1 x 24 jam) : (2 x 24 jam) : Salmonella sp. (1 x 24 jam) : (2 x 24 jam) : Uji Katalase Hasil Pengamatan Uji pH dan Uji Garam Empedu Hasil uji keasaman ini ditunjukkan pada Tabel 1. Hasil tersebut menunjukkan bahwa dari kedua jenis probiotik kultur tunggal maupun kultur campuran menunjukkan kemampuan bertahan dan tumbuh pada pH 2,5 dan pH 3. Hal ini sesuai dengan pendapat Itoh (1992) dalam Harimurti, et al. (2007) standar yang digunakan untuk isolat bakteri asam laktat yang dapat digunakan sebagai agensia probiotik adalah isolat tersebut harus mampu bertahan pada pH 3 selama 2 jam. Sementara itu Drasar dan Barrow (1985) menyatakan kondisi pH yang terendah pada saluran pencernaan diperkirakan pada gizzard yang mencapai 2,50. Gusminarni (2009) menambahkan bahwa mikroorganisme yang mampu bertahan pada lingkungan pH yang sangat rendah (pH dibawah 3.0) umumnya
1,75 2,55
1,16 2,20
2,41 3,24
1,92 2,42
1,66 2,33
Positif
Negatif
2,06 3,13 -
membentuk spora untuk bertahan hidup. Mikroorganisme tersebut akan mulai tumbuh kembali dan berkolonisasi pada pH 4.5 yaitu pada bagian usus halus setelah duodenum.Duodenum berfungsi menyelenggarakan pencernaan protein dan lemak, sehingga lingkungan yang sedikit asam ditambah adanya garam empedu berfungsi untuk mengaktifkan enzim pepsinogen. Hasil uji garam empedu (Tabel 1) menunjukkan bahwa mikroorganisme maupun konsorsium probiotik dapat bertahan dengan kondisi saluran pencernaan. Adapun untuk uji garam empedu menggunakan media yang ditambahkan oxgall 0,3 % yang merupakan garam empedu sintetik untuk uji secara in vitro. Hasil Pengamatan Uji Antagonistik Kriteria penting yang digunakan pada penilaian
55 karakteristik probiotik adalah kemampuannya untuk menghambat pertumbuhan bakteri patogen enterik penghuni saluran pencernaan. Berdasarkan Tabel 1. ditunjukkan bahwa hasil uji antagonistik dalam probiotik kultur campuran menunjukkan sinergitas dalam penurunan jumlah mikroorganisme patogen. Zona hambat pada konsorsium probiotik menunjukkan peningkatan panjang zona dibandingkan dengan kultur tunggal (Bacillus spp. Atau Lactobacillus sp.). Hal ini menunjukkan bahwa konsorsium probiotik lebih efisien dalam menurunkan jumlah bakteri patogen dengan mekanisme penurunan pH saluran cerna atau menghasilkan metabolit yang menghambat pertumbuhan bakteri patogen tersebut, dalam hal ini adalah Escherichia coli dan Salmonella sp. Surono (2004) menjelaskan bahwa beberapa jenis BAL menghasilkan bakteriosin, suatu peptida yang bersifat antibakteri, toksin yang berupa protein yang dapat mencegah pertumbuhan bakteri. Adapun hasil pengamatan diameter zona hambat bakteri probiotik terhadap bakteri patogen dapat dilihat pada Tabel 1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa probiotik kultur campuran efektif dalam menurunkan jumlah bakteri patogen. Tagg et al. (1976) dalam Surono (2004) menyatakan bahwa secara umum bakteriosin dihasilkan selama masa tumbuh cepat (Exponential growth phase) pada siklus pertumbuhan mikroba, namun nisin dihasilkan dalam jumlah besar setelah sel mencapai fase stasioner. Bakteriosin dan nisin merupakan bahan antimikroba yang berperan menghambat pertumbuhan bakteri gram positif termasuk pembentuk spora. Uji Katalase Katalase adalah suatu enzim yang dapat ditemukan dalam sebagian besar bakteri. Bakteri katalase positif menghasilkan gas oksigen sebagai hasil reaksi penguraian hidrogen peroksida oleh enzim katalase dan membebaskan gas oksigen dan molekul air sesuai reaksi berikut: 2H2O2 + katalase 2H2O + O2. Berdasarkan Tabel 1. ditunjukkan bahwa hasil uji katalase menunjukkan adanya gelembung gelembung putih (gas oksigen) setelah koloni bakteri ditetesi larutan H2O2 pada Bacillus spp. (katalase positif) dan tidak ada gelembung putih (gas oksigen) pada Lactobacillus sp. (katalase negatif). Hasil penelitian menunjukkan bahwa Bacillus sp. bersifat katalase positif dan berbentuk basil. Hal ini sesuai dengan ciriciri Bacillus menurut Gordon (1989) yaitu mempunyai sel vegetatif berbentuk batang, membentuk endospore, aerob dan bersifat katalase positif. Mikroorganisme aerob akan menghasilkan hidrogen peroksida, bahkan ada yang menghasilkan superoksida yang sangat beracun. Senyawa ini dalam jumlah besar akan menyebabkan kematian pada mikroorganisme. Senyawa ini dihasilkan oleh mikroorganisme aerobik, fakultatif aerob maupun mikroaerofilik yang menggunakan jalur respirasi aerobik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Lactobacillus sp. merupakan katalase negatif dan bersifat anaerob. Hal ini sesuai dengan pendapat Surono (2004) yang menyatakan bahwa enzim katalase tidak diproduksi oleh bakteri anaerob obligat karena Lactobacillus sp. tidak memerlukan enzim tersebut. Menurut Abun (2008) mekanisme antogonistik
Lactobacillus sp. melalui proteksi dengan menghambat pertumbuhan dan aktivitas mikroorganisme tanpa membunuhnya seperti halnya antibiotik. Dalam aktivitas proteksi ini juga termasuk memproduksi asam dan hidrogen peroksida (H2O2). Bakteri yang memiliki kemampuan memecah H2O2 dengan enzim katalase (Bacillus sp.) akan segera membentuk suatu sistem pertahanan dari toksik H2O2 yang dihasilkannya sendiri. Kedua jenis sifat mikroorganime yang berbeda pada probiotik kultur campuran dalam mekanisme pembentukan dan penguraian senyawa beracun menunjukkan bahwa konsorsium mikroorganisme probiotik ini sangat sinergis. Evaluasi Biologis Probiotik Kultur Campuran Pengaruh Jenis Pakan Terhadap Probiotik Kultur Campuran dalam pakan ayam petelur Rataan pengaruh jenis pakan perlakuan terhadap karakteristik dan mikroflora usus ayam petelur ditunjukkan pada Tabel 2. Karakteristik Usus Halus Pengaruh Jenis Pakan Perlakuan Terhadap pH Rataan pengaruh perlakuan terhadap pH usus halus disajikan pada Tabel 2 . Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa jenis pakan perlakuan berpengaruh nyata (P<0.05) terhadap pH. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis pakan perlakuan berpengaruh pada pH. Hal ini membuktikan bahwa penambahan probiotik kultur campuran berpengaruh terhadap keberadaan antibiotik dalam pakan perlakuan A1. Pakan perlakuan A1 masih mengandung antibiotik yang terdapat pada konsentrat sehingga menurunkan viabilitas probiotik pada saluran pencernaan ayam. Menurut Yeo and Kim (1997) dan Greitzer dan Leitgeb (1998) antibiotik dapat menggangu keseimbangan mikroba didalam saluran pencernaan. Mekanisme kerja antibiotik adalah bersifat bakteriostatik menghambat sintesis dalam dinding sel termasuk penisilin, cephalosporin dan bacitrasin. Antibiotik yang menghambat sintesis protein dengan cara merusak ribosom termasuk yang Chloramphenicol, Tetracyclin, Streptomisin, Erythromycin dan Lincomycin atau dengan kata lain bersifat menghambat; bersifat bakterisid antibiotika yang tergolong bakterisid yaitu antibiotik yang hanya menghambat pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme atau dengan kata lain bersifat membunuh. Rendahnya nilai pH pada pakan perlakuan A1 lebih disebabkan karena probiotik tidak mampu bertahan hidup karena keberadaan antibiotik pada usus halus, sedangkan pada pakan perlakuan A2 nilai pH lebih rendah disebabkan karena probiotik dapat survive hingga usus halus dan melakukan respon probiotik yaitu penurunan pH luminal melalui produksi asam organik seperti laktat, suksinat, VFA (Volatile Fatty Acid) khususnya asetat, propionat dan butirat, H2, CO2 dan CH4 sehingga menjadikan digesta dalam saluran pencernaan menjadi lebih asam. Suasana yang terlalu asam atau alkalis menyebabkan denaturasi protein dan hilangnya secara total aktivitas enzim. Pada sel hidup, perubahan pH sangat kecil. Enzim hanya aktif pada kisaran pH yang sempit. Aktifitas enzim dipengaruhi oleh lingkungan. Salah satu lingkungan yang berpengaruh terhadap kerja enzim adalah pH. pH
56 optimal enzim adalah sekitar pH 7 + 1,5 (netral) dan jika medium menjadi sangat asam atau sangat alkalis
enzim mengalami inaktivasi (Gaman & Sherrington, 1994).
Tabel 2. Rataan pengaruh jenis pakan perlakuan terhadap karakteristik dan mikroflora usus ayam petelur Rataan Jenis Pakan Variabel A1 A2 pH* Viskositas (dPas)* Panjang Vili (μm) Jumlah Vili (tranversal/cut)
Karakteristik Usus 6,68 + 0,66b 0,13 + 0,02a 467,01 + 86,04 180,50 + 3,82
BAL (log cfu/ml)* Salmonella sp. (log cfu/ml) Eschericia coli (log cfu/ml) Rasio B-S Rasio B-E
Mikroflora Usus 7.20 + 0.65a 4.22 + 0.84 4.26 + 1.61 1.71 1.69
Ket :
» » » »
5,26 0,20 583,04 216,00
+ 0,87a + 0,03b + 114,39 + 31,88
9.72 + 1.78b 3.47 + 1.52 3.99 + 2.48 2.80 2.44
A1 = Pakan mengandung antibiotik; A2 = Pakan bebas antibiotik Rasio B-S merupakan perbandingan antara TPC BAL dengan TPC Salmonella sp. Rasio B-E merupakan perbandingan antara TPC BAL dengan TPC Eschericia coli Superskrip yang berbeda menunjukkan bahwa perlakuan berpengaruh sangat Nyata(**) (P<0,01) dan berpengaruh nyata (*) (P<0,05) pada masing-masing perlakuan.
Pengaruh Jenis Pakan Perlakuan Viskositas Digesta Usus Halus
Terhadap
Viskositas merupakan daya perlawanan untuk mengalir dari suatu sistem yang disebabkan oleh adanya geseran. Makin besar daya perlawanan atau geseran maka sistem semakin kental. Kekentalan dipengaruhi oleh suhu, tekanan, berat, molekul larutan, konsentrasi larutan dan bahan terlarut yang ada (Fennema, 1996). Rataan pengaruh perlakuan terhadap viskositas digesta usus halus disajikan pada Tabel 1. Hasil perhitungan analisis statistik menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang nyata (P<0,05) diantara perlakuan terhadap viskositas digesta usus halus. Oleh karena itu, dilanjutkan uji jarak berganda Duncan’s 1 %. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis pakan perlakuan berpengaruh pada viskositas digesta usus halus. Hal ini disebabkan probiotik kultur campuran dapat bekerja dengan baik pada saluran pencernaan ayam yang diberi pakan perlakuan A1. Probiotik kultur campuran menurunkan pH sehingga meningkatkan viskositas digesta. Menurut Huyghebaert (2005) viskositas digesta yang meningkat mengakibatkan laju digesta menjadi lambat dan memungkinkan terjadi peningkatan proses pencernaan dan penyerapan zat makanan lebih efektif, sehingga ketersediaan nutrien untuk sintesis jaringan tubuh meningkat. Peningkatan sintesis jeringan tubuh akan berdampak pada konversi pakan. pH yang sesuai akan mengaktifkan sejumlah enzim untuk melakukan perombakan polimer glukosa, protein maupun lipid menjadi struktur yang lebih sederhana sehingga dapat meningkatkan adsorbsi zat makanan.Enzim yang diproduksi oleh probiotik kultur campuran sangat berpengaruh pada degradasi atau perombakan kandungan NSP (non starch polysaccharide) dalam pakan. Sjofjan (2003) menyatakan bahwa peningkatan
viskositas digesta dibuktikan dengan meningkatnya aktivitas enzim, kandungan asam amino di dalam usus halus, daya cerna protein, energi metabolis dan pada gilirannya meningkatkan penampilan produksi telur secara kuantitas maupun kualitas. Probiotik Bacillus spp. mempunyai aktivitas protease dan lipase yang lebih dominan di bandingkan dengan kapang (Aspergillus niger) dan khamir, dalam merombak karbohidrat lebih dominan di bandingkan dengan bakteri. Sedangkan bakteri lebih dominan merombak protein di bandingkan kapang dan khamir. Pengaruh Jenis Pakan Perlakuan Terhadap Panjang Vili Rataan pengaruh perlakuan terhadap panjang vili usus halus disajikan pada Tabel 2. Hasil perhitungan analisis statistik menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang nyata (P>0,05) diantara perlakuan terhadap panjang vili.. Tidak berbeda nyata secara analisis statistik, tetapi secara numerik panjang vili pada pakan perlakuan A2 lebih tinggi daripada pakan perlakuan A1. Hal ini disebabkan oleh komposisi pakan perlakuan A1 masih mengandung antibiotik yang terdapat pada konsentrat sehingga menurunkan viabilitas probiotik pada saluran pencernaan ayam. Penurunan viabilitas ini menyebabkan pH lebih tinggi dan viskositas digesta menjadi lebih rendah sehingga mengakibatkan laju digesta menjadi lebih cepat dan memungkinkan terjadi penurunan proses pencernaan dan penyerapan zat makanan. Penurunan aktifitas penyerapan ini menyebabkan jumlah dan panjang vili usus halus ayam tidak berkembang dengan baik. Hal ini didukung oleh pendapat Sjofjan (2003) bahwa adanya efek positif penambahan probiotik terutama yang mengandung mikroba Bacillus spp di dalam ransum
57 ayam petelur terhadap jumlah vili-vili usus, sehingga akan memberikan kesempatan jaringan epithel usus halus untuk dapat menyerap zat makanan lebih besar. Hasil penelitian ini juga sesuai dengan Novera dkk., (2002) bahwa pada pemeriksaan mikroskopis bahwa pemberian dosis 5 ml/liter probiotik Bacillus spp melalui air minum ayam pedaging dapat menurunkan jumlah kelainan patologi skoring lesion (pembengkakan, perdarahan dan peradangan), dan kriptis pada villi usus halus dan sekum serta peningkatan berat dan panjang villi usus halus sebagai upaya untuk memperluas bidang penyerapan zat makanan. Pengaruh Jenis Pakan Perlakuan Terhadap Jumlah Vili Rataan pengaruh perlakuan terhadap jumlah vili usus halus disajikan pada Tabel 2. Hasil perhitungan analisis statistik (Lampiran 11) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang sangat nyata (P>0,05) diantara perlakuan terhadap jumlah vili. Tidak berbeda nyata secara analisis statistik, tetapi secara numerik panjang vili pada pakan perlakuan A2 lebih tinggi daripada pakan perlakuan A1. Hal ini disebabkan oleh komposisi pakan perlakuan A1 masih mengandung antibiotik yang terdapat pada konsentrat sehingga menurunkan viabilitas probiotik pada saluran pencernaan ayam. Penurunan viabilitas ini menyebabkan pH lebih tinggi dan viskositas digesta menjadi lebih rendah sehingga mengakibatkan laju digesta menjadi lebih cepat dan memungkinkan terjadi penurunan proses pencernaan dan penyerapan zat makanan. Penurunan aktifitas penyerapan ini menyebabkan jumlah dan panjang vili usus halus ayam tidak berkembang dengan baik. Jumlah pakan yang dikonsumsi berhubungan erat dengan kapasitas pertumbuhan organ pencernaan. Makin banyak jumlah pakan yang dikonsumsi semakin aktif kegiatan usus untuk mencerna sehingga dapat merangsang pertumbuhan organ pencernaan (Shapira and Nir, 1995 dalam Sjofjan 2001). Faktor yang mempengaruhi tinggi dan jumlah vili usus antara lain: pakan, infeksi penyakit, keseimbangan bakteri patogen dan non patogen (Williams et al.¸ 2004).Aktifitas probiotik kultur campuran yang lebih baik pada pakan A2 ditunjukkan jumlah vili usus halus yang lebih banyak. Sjofjan (2003) menyatakan bahwa adanya efek positif penambahan probiotik terutama yang mengandung mikroba Bacillus spp di dalam ransum ayam petelur terhadap jumlah vili-vili usus, sehingga akan memberikan kesempatan jaringan epithel usus halus untuk dapat menyerap zat makanan lebih besar. Pelicano, Saoza, Fogueiredo, Baigio, Carvalho and Bordon (2006) juga melaporkan bahwa dengan bertambahnya jumlah vili mengindikasikan bahwa permukaan daerah absorpsi juga semakin luas sehingga penyerapan zat makanan semakin optimal. Pengaruh Jenis Pakan Perlakuan Terhadap Mikroflora Usus Probiotik adalah mikroba hidup yang secara menguntungkan mempengaruhi induk semang melalui perbaikan keseimbangan mikroorganisme dalam saluran pencernaan. Di dalam saluran pencernaan, probiotik
mebentuk koloni pada 3 area yang berbeda dalam saluran pencernaan yaitu pada permukaan enterocyte, permukaan ephitel caecal, dan berkoloni pada permukaan ephitel. Masing-masing area tersebut umumnya meliputi 3 lingkungan mikro yaitu pada digesta, permukaan enterocyte, sekum, dan kolon, serta pada lapisan mucus yang menutupi permukaan ephitel sama seperti pada sel ephitel dari sekum dan kolon (Sarem-Damerdji et al., 1995 dalam Chichlowski et al., 2007). Pada penelitian ini jumlah mikroflora usus di ukur berdasarkan jumlah pembentukan koloni yang dinyatakan dalam satuan (log cfu/ml). Mikroflora yang dihitung adalah Lactobacillus sp. yang mewakili bakteri non patogen dan Eschericia coli dan Salmonella sp. yang mewakili patogen serta rasio keseimbangan kedua jenis bakteri non-patogen dan patogen. Rasio hasil keseimbangan mikroba non-patogen dan patogen ini, dapat dikatakan sebagai representasi dari kondisi kesehatan seekor ternak.Jumlah mikroflora usus halus sangat besar efeknya terhadap kesehatan, pertumbuhan dan produksi ternak (Bell and Freeman, 1971). BAL atau Lactobacillus sp. mempunyai peranan yang cukup besar dalam mengendalikan keseimbangan mikroflora usus, terutama terhadap mikroba yang bersifat patogen yang dapat merugikan kesehatan ternak. Oleh karena itu, keseimbangan mikroflora usus selalu menggunakan BAL sebagai pembandingnya (Dildey, 1988).Rasio keseimbangan mikroba menunjukkan adanya perbandingan antara populasi mikroorganisme non patogen dengan mikroorganisme patogen (Salmonella sp. dan Escherichia coli) di dalam alat saluran pencernaan ayam yaitu khususnya di bagian usus halus. Rasio yang semakin tinggi menunjukkan bahwa efektifitas kinerja BAL dalam menekan Salmonella sp. atau Escherichia coli akan semakin baik. Rasio jumlah mikroorganisme pada kelompok mikroflora tersebut sangat penting bagi kesehatan hewan (Abun, 2008).Penambahan probiotik kultur campuran di dalam pakan diharapkan akan memperbaiki kondisi mikroflora di dalam saluran pencernaan, meningkatkan kesehatan ternak dan meningkatkan kualitas dan kuantitas telur. Adanya probiotik tersebut di dalam pakan secara tidak langsung akan memperbaiki kecernaan zat makanan dan kondisi vili-vili usus halus sehingga akan meningkatkan absorbsi zat makanan di dalam saluran pencernaan. KESIMPULAN DAN SARAN Hasil penelitian karakterisasi probiotik menunjukkan bahwa konsorsium mikroorganisme dalam probiotik kultur campuran ini sangat sinergis ditunjukkan oleh viabilitas yang lebih tinggi terhadap asam lambung, garam empedu dan bersifat antagonis terhadap bakteri patogen serta kedua jenis sifat mikroorganime yang berbeda (Bacillus spp. dan Lactobacillus sp. ) pada probiotik kultur campuran dalam mekanisme pembentukan dan terjadi simbiosis yang menguntungkan dalam saluran pencernaan. penambahan probiotik kultur campuran dalam air minum menunjukkan akan semakin meningkatkan viskositas digesta, jumlah dan panjang vili usus halus, meningkatkan mikroorganisme non-patogen (BAL),
58 menurunkan pH, menekan bakteri patogen (Eschericia coli dan Salmonella sp.) Hasil penelitian dapat disimpulklan bahwa Probiotik kultur campuran dalam air minum dapat meningkatkan karaktersitik dan mikroflora usus ayam petelur. UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan Terima Kasih diberikan kepada Direktorat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masysrakat, Pendidikan Perguruan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan kebudayaan, Jakarta yang telah membiayai penelitian ini melalui skema penelitian RAPID tahun Anggaran 2013 DAFTAR PUSTAKA Abun. 2008. Hubungan Mikroflora dengan Metabolisme Pencernaan Unggas dan Monogastrik. Universitas Padjajaran. dalam Saluran Jatinangor. Barrow, P.A. 1992. Probiotics for Chicken. In Probiotics the Scientific Basis. Edited by Fuller, Chapman and Hall. London. New York. Tokyo. Melbourne. Madras.pp.225-252. Chowdhury S. R., D.K. Sarker, S.D. Chowdhury, T.K. Smith, P.K. Roy and M.A. Wahid. 2005. Effects of Dietary Tamarind on Cholesteroll Metabolism in Laying Hens. Poult. Sci. 84 : 56-60. Dommels, Y.E.M., R.A. Kemperman, Y.E.M.P. Zebregs, and R.B. Draaisma. 2009. Survival of Lactobacillus reuteri DSM 17938 and Lactobacilus rhamnosus GG in the Human gastrointestinal Tract with Daily Consumption of a Low-Fat Probiotic Spread. Appl. Environ. Microbiol. 75 (19) : 6198-204. Fuller, R. 1997. Probiotics 2 : Application and Practical Aspect. Chapman and Hall. London Gaggia, F., P. Mattarelli and B. Biavati. 2010. Probiotic and prebiotics in animal feeding for safe food production. Intl. J. Food Microbiol. 14: 515 – 528. Gusminarni. 2010. Aktivitas Penghambatan Bakteri Asal Saluran Pencernaan Ayam Broiler terhadap Escherichia coli dan Salmonella spp Pada Berbagai Media, Aeras, pH dan Suhu.http://repository.ipb.ac.id/bitstream/hand le /123456789/4449/2009gus.pdf?sequence=4. Diakses Desember 2012. Harimurti, S., Endang S.R., Nasroedin dan Kurniasih. 2007. Bakteri Asam Laktat dari Intestin Ayam Sebagai Agensia Probiotik. Animal Production. 9 (2): 82 – 91. Jin , l. Z., Y. W. Ho , M. A. A li , N. Abdullah and S. Jalaludin. 1996. Influence Of Dried Bacillus subtilis And Lactobacilli Cultures On Intestinal Microflora And Performance In Broilers. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 9: 397-403. Kompiang, I. P. 2000. Pengaruh suplementasi kultur Bacillus spp. melalui pakan atau air minum terhadap kinerja ayam petelur. JITV. 5: 205209.
Kompiang, I.P., Supriyati dan O. Sofjan. 2004. Pengaruh Suplementasi Bacillus apiarius Terhadap Penampilan Ayam Petelur. JITV . Vol. 9 No. 1 Th. 2004 Kompiang, I.P. 2009. Pemanfaatan Mikroorganisme Sebagai Probiotik Untuk Meningkatkan Produksi Ternak Unggas Di Indonesia. Pengembangan Inovasi Pertanian 2(3), 2009: 177-191. Kozasa, M. 1986. Toyocerin (Bacillus toyoi) as Growth Promoter for Animal Feeding. MikrobiologiAliments-Nutrition. 4:121-124. Pelicano, E.R.L., P.A. Souza, H.B.A., D.F. Fogueiredo., M.M. Boagio, S.R. Carvalho and V.F. Bordon. 2006. Intestinal Mucosa Development in Broiler Chicken Fed natural Growth Promotors. Departemento de Morfologia e Fisiologia Animal. Revista Brasillieria Cienc Avic Piel C., L. Montagne, B. Seve and J.P. Lolles. 2005. Increasing Digesta Viscosity Using Carboxymethylcellulose in Weaned Piglets Stimulats Illeal Goblet Cell Numbers and Maturation. J.Nutr B5: 86-91. Sjofjan O. 2003. Kajian Probiotik (Aspergillus niger dan Bacillus spp.) sebagai Imbuhan Ransum dan Implikasi Efeknya terhadap Mikroflora Usus serta Penampilan Produksi Ayam Petelur. Disertasi. Universitas Padjajaran, Bandung. Sjofjan O. 2009. Aspek Keamanan Pakan untuk Menghasilkan Kualitas Produk Peternakan yang Aman. Jurusan Nutrisi Dan Makanan Ternak. Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya. Malang. Soeharsono. 1997. Probiotik. Alternatif Pengganti Antibiotik dalam Bidang Peternakan. Fakultas Peternakan Universitas Padjajaran, Bandung. Wiradimadja, R., G.P. Wiranda, T.S. Maggy, dan M. Wasmen. 2005. Performans Kualitas Telur Puyuh Jepang yang Diberi Ransum Mengandung Tepung Daun Katuk (Savropvs androgynvs. L). http://repository.ipb.ac.id. Diakses 28 April 2011. Yeo, J. and K. Kim. 1997. Effect of feeding diets containing an antibiotic, a pro- biotic, or yucca extract on growth and intestinal urease activity in broiler chicks. Poultry Sci. 76: 381-385.
