1.
11.
TINJAUAN PUSTAKA
. .
. .
.
.
.
Karakteristik Jerami Padi Jerami padi merupakan hasil sisa tanaman padi yang
potensial dan berharga sebagai sumber energi untuk
ter-
et g . ,
1980;
nak ruminansia ( ~ a i s
Hogan dan Leche, 1983).
1972;
Willis et al,,
Namun dernikian, jerami padi me=
punyai karakteristik yang kurang menguntungkan dan Thomsen, 1976;
Jackson, 1977;
(Rexen
Willis et al,,
1980).
Faktor pengharnbat utama dalam penggunaan jerami padi sebagai bahan makanan ternak adalah rendahnya
nilai
gisi, palatabilitas daG kecernaan bahan tersebut
(Wais
et al.,
1972;
Hogan dan Leche, 1983)-
tara lain disebabkan oleh:
Kelemahan -itP,a=
( I ) kadar nitrogen, mineral
(kecuali kalium) dan vitaminnya rendah (Bergner,
1982);
(2) proses lignifikasi telah berjalan lanjut dan struk tur selulosanya tidak lagi berbentuk amorf, tetapi ber bentuk kristal yang molokul-molokul glukosanya dikokoh
Hogan dan Leche, 1983);
(3) dinding sel
padi diselaputi kristal-kristal silika, sehingga ditembus oleh enaim mikroba rumen (Mc~anus
-
Jaeks on,
kan oleh ikatan hidrogen pl-4 (Fahn, 1974; 1977;
-
&.,
jerami 8~15% 1977;
Jackson, 1977). Ditinjau dari segi nutrisi, lignoselulosa terdiri dari 3 bagian, yaitu:
(1) -1ignin yang tidak dapat d i m z
faatkan oleh mikroba rumen;
(2) energi dapat dicerna dan
Selulosa
,
Hemieeluloea,
Pektin,
Gambar t .
P 1-4
Olukopiranoea
1-4 Glukosa-manos.
4 1-4 Galaktopiranuronat
Struktur Karbohidrat Jerami Padi
sedangkan p e k t i n t e r u t a m a ditemukan pada d i n d i n g p r i m e r , dan r e l a t i f
s e d i k i t pada d i n d i n g s e k u n d e r s e l j e r a m i pa-
d i (McManus, 1 9 8 3 ) .
W b i h kurang s e t e n g a h d a r i n i t r o g e n
l i g n i n t e r d a p a t s e b a g a i asam amino dan merupakan p r o t e i n d i n d i n g s e l yang hanya s e b a g i a n d a p a t d i c e r n a . Selama pertumbuhan tanaman, a k a n t e r j a d i mineral, lium,
seperti silika, fosfor,
McManus e t a l .
deposisi
k a l s i u m , s u l f u r dan ka-
(1977) menggambarkan, bahwa
mine-
r a l kompleks a k a n m e l a p i s i s t r u k t u r f i s i k d i n d i n g j e r a m i padi,
s e h i n g g a menghambat p e n c e r n a a n s e l u l o s a dan hemise
l u l o s a o l e h mikroba rumen (Doyle,
1983).
Beberapa pene-
l i t i a n menunjukkan, bahwa s e l a m a f a s e pertumbuhan
awal,
s i l i k a d i d e p o s i s i pada s t r u k t u r s e l u l o s a , sedangkan pa-
da pertumbuhan l a n j u t d e p o s i s i meningkat pada h e m i s e l u l o
sa.
H a l i n i menimbulkan dugaan k u a t , bahwa s i l i k a t e r d g
p a t pada d i n d i n g s e l u l o s a ,
m e l e k a t pada m i k r o f i b r i l .
Hz
s i l a n a l i s i s menunjukkan, bahwa f r a k s i s e l u l o s a t e r s e b u t mengandung 9 9 p e r s e n s i l i k a (Fahn,
1974;
McManus, 1983).
Gambar 2 b e r i k u t menunjukkan bagan s t r u k t u r s e l j e r a m i padi
(Fahn,
1 9 7 4 ) , s e r t a h a s i l s k a n i n g e l e k t r o n mikros-
kop (SEM) yang menunjukkan bahwa k r i s t a l s i l i k a m e l e k a t pada d i n d i n g m i k r o f i b r i l .
Gambar t e r s e b u t d i a m b i l s e t e -
l a h b e r k a s m i k r o f i b r i l d i b u a n g (McManus, 1 9 8 3 ) .
( 3 ) energi poteg
dapat dimanfaatkan oleh mikroba rumen;
sial, tetapi sangat tahan terhadap serangan mikroba
ru-
men, sehingga memerlukan perlakuan khusus untuk mernecahnya (Waiss et 1983;
g.,
1972;
Willis
et &.,
1980;
McManus,
Hogan dan Leche, 1983).
Jerami padi terbentuk dari komponen
utama
turnbuh-
tumbuhan, yaitu lignoselulosa yang terdiri dari lignin, eelulosa, hemiselulosa ban pektin, serta protein dan mineral.
Molekul selulosa merupakan polimer yang terbuat
dari lebih kurang 10 000 molekul glukosa,
Nemiselulosa
merusakan campuran glukosa dan manosa, dengan ikatan yang sama dengan selulosa, yaitu
p1-4.
struktur Tipe ke-
tiga karbohidrat pada dinding eel, yaitu pektin yang ter bentuk dari komponen dasar galaktosa, dengan
struktur
ikatan d 1-4 (Hogan dan Leche, 1985).
terdapat
Lignin
bersama ketiga karbohidrat tersebut, tetapi tidak diketz hui letaknya yang tepat pada dinding sel hijauan, termasuk jerami padi.
ds
Gambar 1 menunjukkan struktur kimia
ri karbohidrat pada jerarni padi. Dinding sel rnerupakan sebagian besar komponen penyg sun sel jerami padi (~cManuset al., Leche, 1983),
1977 ;
Hogan
dan
Komponen utama dinding sel, yaitu lignin,
karbohidrat, protein dan mineral akan berinteraksi mend2 tukan konsumsi dan ketersediaan nutrisi, serta utilisaei
.
nutrisi bahan tersebut ( ~ c k n u s ,1983).
Selulosa dan
he
miselulosa terdapat pada dinding sekunder (Fahn, ? 9 7 4 ) ,
bagian satu sel
dinding primer
t
sekunder
berkas mikrof ibril
mikrof ibril molekul seluloea
Gambar 2.
Struktur Sel Jerami Padi
(Bahn, 1974;
McManus, 1983)
2.
Pen~aruhPerlakuan Kimia terhadap Peningkatan Mutp Jerami Padi Berbagai perlakuan fisik, kimia dan biologis
telah
dilakukan sebagai usaha untuk meningkatkan mutu dan manfaat jerami padi.
Telah lama diketahui, bahwa perlakuan
basa dapat meningkatkan kecernaan jerami padi (Rexen dan Thomsen, 7976; Willis et al.,
Jackson, 1977;
Coombe et al.,
1979
dan
1980), dengan mekanisme sebagai berikut
(~adkson,1977):
( 1 ) larutan basa akan menyebabkan hi
-
drolisis, sehingga melonggarkan ikatan hidrogen antar mo lekul selulosa;
(2) sebagian besar lignin dan silika 12
rut, sehingga memungkinkan terjadinya hidrolisis selulosa dan hemiselulosa;
(3) terjadinya hidrolisis
ikatat).
ester antara hemiselulosa dengan asetat, sehingga gugus asetil tidak lagi menghalangi proses pencernaan. Perlakuan basa menghasilkan kenaikan kecernaan yang lebih tinggi pada kondisi in vitro daripada
vivo (Go2
ring et al.,
sedangkan
1971;
Rexen dan Thomsen, 19761,
perlakuan amonia sebaliknya (Ibrahim, 1983).
Larutan bg
sa kuat menyebabkan kenaikan absorpsi air, sehingga ningkatkan laju pergerakan makanan dari rumen.
me-
Di Sam
-
ping itu, basa juga meningkatkan pH dan tekanan osmotik cairan rumen, sehingga menurunkan aktivitas mikroba men
exen en
dan Thomsen, 1976 ;
Durand dan Kawashima, 1980).
Boombe
e t ale,
Perlakuan amonia
ru-
1979; tidak
10 meninggalkan sisa b a e a , bahkan d a p a t meningkatkan k a d a r n i t r o g e n (FAO,
1983;
Ibrahim,
1983).
.
Kombinasi kedua
p e r l a k u a n t e r s e b u t d i h a r a p k a n d a p a t memperoleh h a s i l l e b i h baik.
T a b e l 1 menunjukkan penggunaan b e r b a g a i t a r a f .
-
u r e a t e r h a d a p k e c e r n a a n dan konsumsi jerami p a d i ( I b r a him,
1983). Semua u r e a akan t e r u r a i menjadi amonia dan b i k a r b o -
n a t selama 3-4
minggu penyimpanan.
Jerami p a d i
mengan-
dung banyak k o l o n i mikroba dan akan meningkat selama penyimpanan.
Pada k o n d i s i kelembaban dan suhu yang
gpti-
mal, b e b e r a p a mikroba akan membentuk u r e a s e yang memecah u r e a ( I b r a h i m ,
1983).
mampu
Amonia pada jerami
padi
hanya d i l e p a s k a n pada s a a t t e r j a d i p r o s e s f e r m e n t a s i dalam rumen (FAO, 1983) dan s e g e r a dipergunakan
di
untuk
s i n t e s i s p r o t e i n mikroba rumen. Mikroba rumen mampu m e n s i n t e s i s semua kebutuhan a s a m amino d a r i k a r b o h i d r a t , n i t r o g e n bukan p r o t e i n dan s u l f u r o r g a n i k maupun i n o r g a n i k McDonald e t a l . ,
1978;
(Bull Maynard
dan
9
Vanderaall,
s., 1979).
1973; Sumber
n i t r o g e n bukan p r o t e i n yang p a l i n g umum dipergunakan ad= l a h u r e a ( ~ c ~ o n a et ld M a r t i n et a l . ,
g.,
1978;
Maynard
1981). walaupun arnonia
( ~ u b e r ,Bucholtz dan Boman, 1980).
-
et g , ,
lebih
D i samping
1979;
ef e k t i f sebagai
p r e k u r s o r asam amino, penambahan s u l f u r d a p a t merangsang a k t i v i t a s mikroba rumen ( ~ u l dan l Vandersall,
1973). s e -
hingga meningkatkan pencernaan s e l u l o s a ( ~ o u c h a r d
dan
.-
Tabel 1, Kecernaan dan Konsumei J e r a d Padi dengan Perlakuan Urea
T-
-
Hewan percobaan
Perlakuan
dnak Kerbatt.
Suplemen
Kecenaan
Intake"
Konsentrat 40%
BO, %
g kg BB0.75
BK, %
Kenaikan, % BKT
Tanpa' perlakwn 4% urea, 4 minggu Tanpa perlakuan 3%urea, ensilase 5$ urea, ensilase Tanpa perlakuan 5% urea, 1 minggu
41 51 52 2 kg rumput segar 500 g dedak 100 g mineral
Tanpa perlakuan 5% urea, ensilase
4% NaOH, disemprot 4% urea, 4 minggu Domba
BK
Domba 4% urea 4% urea, 4 minggu 8%urea, 4 minggu
= bahan kering, BO = bahan organik,
Konsentrat 20%
BO, % 45 46 BO, % 58 54 BO, % -
44 53 57
33 42 g B ~ / k gBBOs75
78 165 g kg BB0,75 46 61 g B ~ / k gBB0.75 75 52 g B ~ / k gBB0.75 41 40
51
BKT =.bahan kering tercerna, BE = bobot badan
12 Conrad, 1973;
Maynard e t a l , ,
1979).
Kebutuhan
mineral
untuk mendapai u t i l i s a s i u r e a yang o p t i m a l s a n g a t b e r f l u k t u a s i ( ~ u r a n d ,Gueguen dan P r i e t o , ( 1 ) komposisi n u t r i s i ransum; unsur-unsur
7974) t e r g a n t u n g pada:
( 2 ) bentuk f i s i k dan kimia
t e r s e d i a ( ~ n d e r w o o d , 1966).
Pada umumnya, tanaman merupaRan sumber m i n e r a l utama untuk ruminaneia.
Namun demikian, kandungan m i n e r a l jerz
m i pad5 b e r b e n t u k senyawa kompleks yang t i d a k l a r u t , bahkan menghambat pencernaan (Doyle,
ti (Arndt d a n R i c h a r d s o n , 1979;
1983).
Beberapa penel&
Dunlop,
1 9 8 0 ) melaporkan
bahwa p e r l a k u a n k i m i a t i d a k berpengaruh t e r h a d a p r e t e n s i Na,
K dan M g ,
sedangkan NaOH s e d i k i t meningkatkan n e r a c a
Na,
menurunkan n e r a e a K ,
M g dan Cl, t e t a p i t i d a k berpengg
r u h t e r h a d a p n e r a c a Ca dan P.
Tabel 2 b e r i k u t menunjuk
kan, bahwa pemberian jerjlmi d a p a t menyebabkan
T a b e l 2.
Unsur w3 Na
K
-
defisiensi
Maaukan' dan R e t e n s l Magnesium, N a t r i um dan Kalium pada S a p i yang diber?: Jerami Gandum
Perlakuan Kontrol Na OH Na2C03 Kontrol NaOH Na2COj Kontrol Na OH Na2C03
msukan
, $/hari
Retensi, g/hari
Data d i a t a s menunjukkan, bahwa p e r l a k u a n b a s a t i d a k b e r h a s i l mernperbaiki k e t e r s e d i a a n unsur m i n e r a l pada jera
m i p a d i (Doyle,
1983). bahkan mungkin menimbulkan k e t i d a k
seimbangan u n s u r d i dalam ransum, a k i b a t n y a akan menghambat penyerapan beberapa unsur.
Keadaan i n i d a p a t d i p e r b s
i k i dengan menambah beberapa unsur m i n e r a l t e r t e n t u ke d= lam ransum.
Dl samping i t u , p e n i n g k a t a n s u p l a i e n e r g i
bagai a k i b a t perlakuan basa,
se
juga menyebabkan peningkatan
kebutuhan n i t r o g e n dan minera1 (Hogan dan Leche,
1982)-
Oleh k a r e n a i t u p e r l u d i t e n t u k a n u n s u r m i n e r a l yang p e r l u ditambahkan untuk menghindari k e t i d a k seimbangan dan t i m bulnya keracunan m i n e r a l ( ~ o y l e ,1983).
3.
Neraca Mineral E s e n s i a l pada S a p i Perah S e t i a p u n s u r m i n e r a l mempunyai f u n g s i f a a l i yang bey
beda dan t e r s i f a t pada masing-masing
unsur.
Unsur
makro
menyusun b a g i a n t e r b e s a r s t r u k t u r organisme, sedangkan s u r mikro l e b i h b e r f u n g s i biokimiawi,
s e b a g a i k a t a l i s da-
l a m r e a k s i e n s i m a t i s ( ~ o m a rdan Bronner, 1977;
Larvor,
1983).
un
1962;
Underwood
I n t e r a k s i a n t a r a k o n d i s i f a a l i he-
wan, f u n g s i f a a l i u n s u r m i n e r a l , komposisi, s e r t a
bentuk
f i s i k dan k i m i a unsur dalam ransum, akan menentukan b e s a x nya n e r a c a m i n e r a l (Annenkov, 1981b).
Pada a k h i r n y a , ne-
r a c a merupakan p e t u n j u k beearnya d e p o s i s f
(neraca p o s i t i f )
a t a u b e s a r n y a m o b i l i s a s i d a r i cadangan tubuh ( n e r a c a n e g s tif).
Namun demikian, t e t a p ada p e n g a t u r a n h o m e o s t a t i s .
Masing-masing unsur mempunyai pola pengaturan homeostatia dam metabolisme yang berbeda.
Beberapa unsur diatur seca
r a hormonal, sedangkan magneaium diatur dengan ekskresi melalui urin (Todd, 1976; 1983).
Larv or,
Georgievskii, 1981;
Transport dan perubahan sulfur dipengaruhi faktor
hormonal yang berkaitan dengan metabolisme protein. Pola pengaturan kalsium d a n fosfor dilukiskan
pada
Gambar 3, sedangkan kalium dan natrium pada G a m b a r 4. CC
..
Parathiro
SP
0+
Hat1 \
2 25-OHCC Parathiroid
4
Garnbar 3.
Skema Pola Pengaturan Kalsium dan Posfor (Larvor, 7 9 8 3 )
CC = cholecalciferol; OHCC = hydroxycholecalciferol T m P = reabsorpsi Fasfat maksimal pada Tubular; CaBP = kalsium terikat protein; V = la3u absorpsi Ca; V , Vo+ = laju perubahan Ca antara tulan dan plasmi?: SP = saluran pencernaan ; T = tufang ; G gin ja 1
.
'
Gambar 4.
Skema Pola Pengaturan Kalium dan Natrium (Larvor, 1983)
Natrium merupakan unsur ekstraseluler dan walaupun pro
r
porsinya dalam tulang cukup tinggi, tidak diketahui proses mobilksasinya (Georgievskii, 1981.).
DL dalam proses
metabolisme, natrium selalu bersama-sama khlor.
Kedua un_
sur tersebut masuk bersama makanan dan keluar dari tubuh
hewan dalam bentuk yang sama (Georgievekii, 1981, Larvor,
1983).
Namun demikian, mekanisme absorpsi dan pengaturan
homeostatisnya berbeda.
Absorpsi ~ a + t e jadi r secara tranz
port aktiv, sedangkan ~ 1 diabsorpsi setelah
Ronsentrasi
ambang dalam rumen mencapai n i l a i minimal 1981b).
(Georgievskii,
l i d a k a d a d a t a n y a t a yang menunjukkan pengaturan
lnetabolisme C 1 , d i d u g a bahwa e k s k r e a i C 1 d i a t u r o l e h bormon a n t i d i u r e t i k , dengan menurunkan r e s o r p s i n y a pada lus ginjal.
tub^
Oleh k a r e n a kebersamaannya t e r s e b u t , maka k=
l e b i h menon -
l a i n a n metabolisme N a b i a s a n y a d i s e r t a i k e l a i n a n metabo lisme C 1 , jol
walaupun kadang-kadang s a l a h s a t u
( M c ~ o n a l d se t a l . ,
Annenkov,
1978;
Harper e t al.,
1979
dan
1981b).
l $ o m e o s t a t i s u n s u r mikro pada umumnya t i d a k d i a t u r sq c a r a hormonal dan mekanismenya t i d a k d i k e t a h u dengan pas-
ti.
Gambar 5 menunjukkan skema p e n g a t u r a n h o m e o s t a t i s ~;zn
Bur m i k r o ( K i r c h g e s s n e r dan Schwarz, 1976).
Besarnya ab-
s o r p s i dan e k s k r e s i Fe t e r g a n t u n g pada kebutuhan. keadaan normal, ngat rendah.
Dalam
a s i m i l a s i dan e k s k r e s i n y a m e l a l u i u r i n
sa
P e l e p a s a n Fe pada p r o s e s dekompoeisi e r i t r o
s i t d a p a t dipergunakan l a g i untuk s i n t e s i s haemoglobin
( G e o r g i e v s k i i , 1981b )
.
Berbeda dengan Fe, h o m e o s t a t i s Cu cenderung l e b i h d&
atur m e l a l u i e k s k r e s i ( G e o r g i e v s k i i , 1981b ; walaupun pada r u m i n a n s i a kurang e f e k t i f vies,
1980).
Larvor,
1987)
(Bremner dan D a
-
Absorpsinya r e l a t i f t e t a p dan r e n d a h , t i d a k
l e b i h d a r i 5-10 p e r s e n pada hewan dewasa dan 15-30 p e r a e n pada hewan muda.
Sebagian b e s a r Cu disimpan dalam bentuk
k u p r o p r o t e i n d i dalam h a t i , a e h i n g g a e k a k r e s i n y a t e r J a d i m e l a l u i empedu dan k e l u a r bersama t f n j a .
Saluran pencernaan Cadangan (hati, tulang) v1
A
Dietribusi (darah)
vs
Vu Tin ja
Urin
Gambar 5 ,
(Susu)
Skema Pengaturan Homeoetatia Uvsur Mkro (Kirchgeeemir, dan Schvarc, 1976)
-
vi = llintakell melalui makanan; A asimilaei ; va = jumlah terabsorpsi; vt = jumlah total da lam tinja; vu = Jumlah dalam w i n ; vs = Jumlah dalam susu (pada hewan laktaai; vl dan v2. perubahan antara cadangan dan npoolw bebas
-
Mekanisme h o m e o a t a t i s @a secara ef e k t f f t e r 3 a d i pada permukaan usue.
Homeoetatis i n i d i p e l i h a r a dengan menga-
t u r keragaman jumlah a b s o r p s i dan e k s k r e s i endogen dalam Dalam keadaan normal,
tinja.
a b s o r p e i pada r u m i n a n s i a d e
w a s a b e r k i s a r a n t a r a 20-40 p e r s e n dan t e r j a d i dalam p e r u t s e jati
( G e o r g i e v s k i i , 1981 ;
~ a r v b r ,1983) dan u s u s b e s a r .
D i dalam rumen, hanya s e k i t a r 5-10
p e r s e n Zn t e r d a p a t da-
lam b e n t u k l a r u t , sedangkan dalam p e r u t s e j a t i dan u s u s b e s a r jumlah i n 1 meningkat sampai l e b i h d a r i 80 persen. D e p o s i s i M i n e r a l pada S a p i Tumbuh.-
Perubahan kompz
s i s i u n s u r makro pada tubuh s a p i berubah dengan meningkas nya umur.
Pada hewan tumbuh,
d e p o s i s i magnesium dan nat-
r i u m rnempunyai hubungan l i n i a r p o s i t i f dengan pertambahan bobot h i d u p ,
sedangkan k a l s i u m dan f o s f o r b e r b e n t u k kuad-
r a t i k ( ~ n n e n k o v , 1981).
Kandungan unsur-unsur
dalam tu
-
buh d a n d e p o s i s i n y a p e r u n i t pertambahan bobot h i d u p b e r v a r i a s i dalam r a n g e t e r t e n t u .
A p a b i l a k a d a r s e s u a t u un
s u r d i dalam ransum rneningkat,
maka unsur t e r s e b u t
d i d e p o s i s i l e b i h banyak d a r i p a d a keadaan normal.
-
akan Seba
-
l i k n y a , a p a b i l a unsur makro dalam ransum r e n d a h , a t a u as& m i l a s i n y a t i d a k sempurna, maka r e t e n s i n y a akan menurun. S e l a i n K, C 1
dan S, s e b a g i a n t e r b e s a r unsur
d i d e p o s i s i pada t u l a n g , (Larvor,
1983)-
makro
sedangkan K, C 1 dan S pada o t o t
Dengan demikfan, gangguan metaboliame
s u r makro pada p e r i o d e pertumbuhan d a p a t s e g e r a t e r l i h a t
d a r t n e r a c a masing-masing u n s u r makro t e r s e b u t .
ferlepas
d a r i pengaruh bobot hidupnya, pada s a p i tumbuh akan d l de poaisi rata-rata
0.385
g magnesium dan 1.347
us
g natrium
t u k s e t i a p kg pertambahan bobot badan (Annenkov, 1981), Pada s i s i l a i n , r e t e n s & kalsiurn dan f o s f o r menurun s e c a r a perlahan-lahan
dengan meningkatnya bobot badan,
Pertum
-
buhan hewan s a n g a t b e r k a i t a n e r a t dengan d e p o s i s i m i n e r a l , l e b i h d a r i 8 0 p e r s e n garam afiorganik t e r d a p a t dalam l a n g ( ~ e o r g i e v s k i i , 1981;
Vaughan,
1980),
tu-
S e e a r a skema-
t i s , p r o s e s r n f n e r a l i s a s i t u l a n g d a p a t digambarkan s e b a g a i
b e r i k u t ( ~ r t m b a r 6) : Glikolisia
Kolagen
itrat
Garnbar 6
.
Skema R e a k s i Metabolik P r o s e s M i n e r a l i s a s i Tulang (Georgievskii, t 981 )
Mekanisme proses mineraliaasi tulang belum diketahui dengan jelas, namun pada Gambar 4 di atas ,tei-lihat, bahwa dalam proses ini terlibat pula nutrisi makro.
Pada tahap
pertama terjadi sintesis komponen-komponen organik, disef tai peletakan ca2+ dan P O : -
pada medium.
Setelah terben-
tuk ATP secara intensif, proses dilanjutkan dengan pemben tukan kristalisasi nukleus.
AKhirnya akan terjadi pele
-
takan hidroksiapatit, sehingga terbentuk komponen mineral tulang yang lengkap, dengan formula umum sebagai berikut (Georgievskii, 1981a):
persen Ca, 83 persen P,
'~aringantulang mengandung 98.5
hampir 70 persen Mg dan 40 persen Na dari total unsur-unsur tersebut dalam tubuh hewan.
Pada sapi muda, kerangka
merupakan sumber terbaik dari magnesium labil untuk memenuhi kebutuhan tubuh pada saat aefisiensi dalam waktu lama.
Pada sapi dewasa, cadangan magnesium labil pada kg
rangka sangat kecil, setara dengan cadangan pada ekstra seluler.
-
-
Cadangan fosfor pada tulang akan menurun dengan
meningkatnya umur hewan, tetapi akan meningkat kembali p= da saat laktasi
1980;
(Todd, 7976;
Georgievskii, 1981b).
Martens dan Rayaaiguier,
Neraca Mineral pada Sapi
[email protected]
Selama laktasi,
sejumlah besar mineral dikeluarkan untuk sintesis air susu.
beposisi mineral pada janin dan jaringan reprodukei
selama bunting, jauh lebih kecil daripada "uptakew kelenjar ambing untuk sintesis susu.
Tabel 3 menunjukkan ang-
ka rataan deposisi Ca, P dan Mg pada sapi bunting,
eerta
"uptakeq1kelenjar ambing terhadap unsur-unsur tersebut. T a b e l 3.
Deposisi Ca, P dan Mg pada Sapi Bunting, serta "Uptakewnya oleh Kelen jar Ambing -
Unsur :
I
Hari Kebuntingan 140 1 90 220 250 280
Ca
.
P
Mg
Deposisf (g/hari)O 0.8 3 -8 7.3
6.7
0.44 2.16 4-46 4.26
0.05'5 0.082 0.243 0.256
'
Sapi dengan 45 kg pedet" O0 Sapi dengan produksi susu sebanyak 20 kg/hari (~nnenkov,1 981 ) Biasanya, pemberian makanan untuk sapi laktasi tidak d a
-
pat mencukupi kebutuhan mineral, eedangkan pengaruh penag
-
bahan mineral terhadap komposisi mineral susu sangat bera gam.
Namun demikian, kebanyakan peneliti berpendapat,
bahwa I 8 i n t a k e 8 'uneur makro m e l a l u i rnakanan t i d a k b e r p e n e r u h n y a t a t e r h a d a p k o n s e n t r a s i n y a dalam s u s u .
Komposisi
m i n e r a l s u s u s a p i t e r g a n t u n g pada s t a d i u m l a k t a s i , t i n g
-
k a t p r o d u k t i v i t a s dan k e t e r s e d i a a n m i n e r a l dalam ransum. K o n s e n t r a s i m i n e r a l s u s u meningkat s e j a l a n dengan menurun nya p r o d u k s i s u s u sampai a k h i r l a k t a s i , walaupun konsen
-
t r a s i t e r t i n g g i t e r d a p a t pada kolostrum. Pada s e t i a p s i k l u s l a k t a s i ,
akan
terjadi
dinamika
l a k t a s i , y a i t u perubahan p r o d u k s i dan komposiei s u s u , sel e r a makan dan bobot badan ( H a r e s i g n , 1 9 8 1 ) , s e r t a n e r a c a m i n e r a l ( ~ n n e n k o v , 1981a).
D a l a m periode l a k t a s i i n t e n
9
sif, selama 4 b u l a n pertama l a k t a s i , t e r j a d i e l i m i n a s i c g dangan m i n e r a l untuk s i n t e s i s s u s u , d i t a n d a i dengan n e r a c a m i n e r a l yang n e g a t i f .
Selanjutnya t e r j a d i neraca s e i z
bang selama p e r i o d e l a k t a s i normal.
Masa d e p o a i s i mine
-
r a l yang d i t a n d a i dengan n e r a c a p o s i t i f , hanya t e r j a d i s=
l a m a 3 bulan t e r a k h i r l a k t a s i , a t a u s e k i t a r 5 bulan t e r a k h i r kebuntingan.
Dengan dernikian d a p a t d i s i m p u l k a n , bag
w a p e r i o d e n e r a c a mineraz n e g a t i f , pada saat t e r j a d i e l i m i n a s i ( m o b i l i s a s i ) m i n e r a l , merupakan keadaan normal dalam s i k l u s h i d u p s a p i p e r a h l a k t a s i ,
Gambar 5 b e r i k u t m=
nunjukkan dinamika n e r a c a m i n e r a l selama s a t u s i k l u s l a k -
t a s i s a p i p e r a h (Annenkov,
1 9818).
Deposisi (neraca p o s i t i f ) Eliminasi (neraca n e g a t i f ) Gambar 7.
Dinamika Neraca Mineral pada Sapi Perah Laktasi
.Pen~aruhInteraksi Nutrisl terhadap Neraca Mineral.Unsur-unsur mineral dapat berinteraksi satu sama atau dengan nutrisi lain.
lain,
Interaksi dapat terjadi seca-
ra antagonis atau sinergis, berlangsung dalam di dalam alat pencernaan dan selama proses di dalam sel atau jaringan.
makanan, metabolisme
Konaep sinergis dan antago-
nis antar unsur atau unsur dengan nutrisi lain, belum ba nyak diketahui.
Ramun demikian ada dugaan kuat bahwa in
teraksi sinergis hampir selalu berjalan dua arah dan ceg derung tidak merugikan, sedangkan antagonis dapat terjadi satu atau dua arah (Comar dan Bronner, 1964; wood, 1981;
Under
-
Georgievskii, 1981a).
Antagonis dua unsur dalam saluran pencernaan
akan
saling menghambat proses penyerapan dan menghasilkan pea
ngaruh yang berlawanan pada suatu fungsi biokimia di dalam organisme.
Interaksi antagonis mungkin pula terjadi
dengan mekanisme yang berbeda Durand dan Kawashima, 1980;
(Pontenot
et al,,
1973;
Georgievskii, 1981a).
gonistik merupakan proses interaksl bistik yang
Ants sangat
kompleks dan hasilnya sulit diduga (Georgievskii, 1981a; Laflamme et al.,
1985;
Banks dan Smith, 1984).
Jumlah
unsur yang terabsorpsi tidak selalu tercermin dalam nerg ca atau retensi dan tidak pula terdapat dalam urine raau-
pun tinja (~ontenotet al.,
1973).
pa-
T a b e l 4 nsmpak
jelas, bahwa penamhabaa urea eendexung menurankan neraca -gpeo5urcc-.
I n (U
Tabel 4.
Pengaruh
Tihraf
dan Bentuk Nitrogen, s e r t a I a r a f Nitrogen dan Kalium terhadap Neraca Magnesium
" J n hk<
Sumber
- g/hari .
Ekskresi Tinja, Uri*, glhari g / b r i
Ab8Orpsi Semu g/hari
%
Neraca ~/hari
G4,1 9 7 2 ~
Moore
Nr Nr + urea
0,92 0.94
Nt ~t
Oe94 0.90
+
urea
Fontenot e t al., I Nr K r
Nr - K t N t - Kr Nt - K t Nr
r
1.01 1 .OO 1.01 1.01
0.31 0.45 0.34 0,46 0 ~ 4 5 ~ 0.47 0.42~ 0.41
48.91 48.94
0.14 0,12
50.00 45.56
0.02~ -0.01~
0.52 0.71~ 0.39
0.26 0.07' 0.37~ 0.10~~
48.51 29.00~ 61*39 '53.66d
0.67~
0.49 0.29~ 0.62 0.34~
Nt = nitrogen tinggi; Kr = kalium rsndah; K t
nitrogen rendah;
um tinggi;
0.41 0.48 0.47 0.48
a percobaan dilakukan dalam 4 perlode kolekbi;
bih t i n g g i d a r i Nr (P
f
0.01 );
0.22 0.25 0.24
-
kali-
-
perlakuan Nt l e
N t l e b i h rendah d a r i Nr (P f 0.01 ) ; l e b i h t i n g g i d a r i Kr (P 1 0.01 ); N t l e b i h tinggi d a r i Nr (P f 0.01).
-
0.25
~t
Tanpa penambahan kalium, perbedaan n i t r o g e n -
tidak
berpengaruh t e r h a d a p a b s o r p s i Mg, t e t a p i meningkatkan ek= k r e s i M g dalam u r i n ( P
f 0.01)
tanpa d i k e t a h u i mekanism~
Tampaknyai i n t e r a k s i a n t a g o n i s -N dengan M g terjadi
nya.
et
dalam proses metabolisme (Fontenot
s.,1973).
Mung-
k i n urea yang ditambahkan belum berpengaruh terhadap koq e e n t r a s i N-NH3
d i dalam rumen,
sedangkan p r o t e i n ransum
r e l a t i f tahan terhadap d e g r a d a s i .
Hasil penelitian d a r i
Martens dan R a y s s i g u i e r (1980) menunjukkan adanya k o r e l z s i negatif
a n t a r a k o n s e n t r a s i N-NH
si M g ( r = 0.75,
P
3
rumen dengan abeorp-
0.01 ).
. alebik
Pada Tabel 4 d i a t a s t e r l i h a t , bahwa kalium berperanan dalam menghambat a b s o r p a i M g ( P
L
0.01),
tetz
p i diimbangi dengan penurunan e k s k r e s i Mg dalam w i n , hingga neraca M g t i d a k kerpengaruh.
Banks
dan
8%
Sm%tM
( 1 9 8 4 ) ~menyatakan bahwa peranan K dalam menghambat ab s o r p s i M g akan berkurang, ga d i p e r o l e h niabah Na:K 1980).
-
a p a b i l a ditambahkan Na, s e h i n s
= 5 (Martens
dan- R a y s s i g u i e r ;
Apabila M g ransum rendah, maka a b s o r p s i d i dalam
rumen t e r j a d i s e c a r a t r a n s p o r t a k t i f yang s a n g a t b e r k a i s a n dengan N a / K lam rumen.
ATPase dan d i t e n t u k a n pula o l e h Na:K
da-
Keadaan i n i dapat d i p e r b a i k i dengan mening
katkan Mg ransum (Mgo2), sehinggs k o n s e n t r a s i M g d i da
l a m rumen meningkat dan t e r j a d i t r a n e p o r t pasif dan Fontenot, 1984) pada p H rurnen yang optimal.
(Giduck
-
Berbeda dengan a n t a g o n i s , unsur s i n e r g i s t i k
saling
meningkatkan a b s o r p s i dalam s a l u r a n pencernaan dan s e l a -
.
l u b e k e r j a sama dalam a k t i v i t a s metabolik pada s e l maupun j a r i n g a n ( ~ o m a rdan Bronner, 1980;
G e o r g i e v s k i i , 1987a).
unsur-unsur
1964;
tingkat Underwood,
I n t e r a k s i langsung
antara
Ca dengan P, N a dengan C 1 b e r s i f a t s i n e r g i s -
t i k s e j a k d l dalam rnakanan, pada p r o s e s a b s o r p s i , p r o s e s metabolisme, sampai dengan e k s k r e s i ( G e o r g i e v s k i i , 1981a; L a r v o r , 1983).
I n t e r a k s i s i n e r g i s d i dalam p r o s e s meta-
bolisme t i d a k s e l a l u d i a w a l i dengan i n t e r a k s i yang d i dalam alat pencernaan, menghambat a b s o r p s i n y a ,
Magnesium dan f o s f o r
sama saling
sedangkan Mg akan b e r i k a t a n de-
ngan s u l f a t , s e h i n g g a s u l i t d i a b s o r p s i ,
tetapi aktivitas
Ng2+ s e b a g a i a k t i v a t o r ensim e i n t e t a s e memerlukan p a r t i s i p a s i P dan S (Comar dan Bronner, f981a).
1960;
Georgievskii,
Gambar 8 menunjukkan, bahwa a n t a r u n s u r m i n e r a l
l e b i h banyak t e r j a d i a n t a g o n f s d a r i p a d a s i n e r g i s . Dalam keadaan normal dan seimbang, a n t a g o n i a t i k ant a r unsur-unsur
t e r t e n t u dapat dihindari,
-Sebaliknya,
hubungan normal a n t a r u n s u r d a p a t t e r g a n g g u , a p a b i l a v i s amin, lemak, p r o t e i n dan n u t r i s i l a i n t i d a k seimbang. Vitamin D b e r p e n g a r u h pada a b s o r p s i Ca, P, Mg, aedangkan lemak b e r p e r a n a n pada a b s o r p s i t4g dan C a . pencernaan, m i n e r a l d a p a t membentuk senyawa o r g a n i k .
D i dalam a l a t
ikatan b a r u
.dengan
Pertumbuhan.-
S e c a r a s e d e r h a n a , p r e s t a s i pertumbuh-
a n d a p a t d i t a n d a i dengan p e n i n g k a t a n ukuran dalam waktu t e r t e n t u (Widdowson, 1980;
P a r k s , 1982).
Mekanis-
me i n i m e l i b a t k a n p r o s e s metabolisme, n u t r i s i dan keturunan
jangka
faktor
park,^, 1982 ; Williame , 1982), s e r t a j e n i s ke-
lamin. Di a n t a r a b e b e r a p a n u t r i s i p e n t i n g yang t e r l i b a t da-
l a m p r o s e s pertumbuhan a d a l a h : m i n e r a l ( B l a x t e r , 1962;
1983).
p r o t e i n , k a r b o h i d r a t den
Maynard
et
a.,1979;
Lindsay,
D e p o s i s i p r o t e i n merupakan h a s i l b e r s i h d a r i pro-
s e s s i n t e s i s dan pemecahan j a r i n g a n .
Selama pertumbuhan,
akan t e r j a d i penambahan p r o t e i n j a r i n g a n tubuh,
terutama
pada o t o t kerangka yang merupakan cadangan p r o t e i n t e r b e s a r (Macrae dan Reeds,
1980;
Lindsay,
1980).
E n e r g i raz
sum yamg t i d a k mencukupi kebutuhan, akan menghambat penggunaan p r o t e i n makanan seeuai dengan f u n g s i n y a dalam pro-
see pertumbuhan (Boorman, ? 980).
Efisiensi
penggumsan
a s a m amino t e r s e r a p s a n g a t d i p e n g a r u h i o l e h jurnlah e n e r g i t e r s e d i a (Macrae dan Reeds,
1980;
Oldham, 1981).
D i sa_m
p i n g i t u , p r o p o r s i n i t r o g e n t e r e e r a p yang d a p a t d i p e r g u n a kan untuk membentuk p r o t e i n b a r u t e r g a n t u n g pada: l a 1 biologis protein; ( ~ l a x t e r ,1962;
(2)
Boorman,
( 1 ) n&
jumlah p r o t e i n yang d i b e r i k a n 1980).
Gambar 9 menunjukkon h=
bungan antara metabolisme p r o t e i n dan e n e r g i .
Asam Amino -terserap
tubuh
Siklua
Peny i mpanan
I Gambar 9.
panae
Skema Hubungan antara Metabolisme Protein-dan Gnergl
-
Depoaisi p r o t e i n = S1 + S 2 atau = I -Ox Flux = (sl + S * ) + O x * 1 + + (c,)]
t1
ATK = asam tri k a r b o k s i l a t ; O x = o k s i d a s i ; I = -maemkan ; S = s i n t e a i s ; C = katabolisme
1
P r o s e s metabolisme e n e r g i dan p r o t e i n d a p a t b e r j a l a n o p t i m a l , a p a b i l a didukung o l e h keseimbangan u n s u r n u t r i s i yang l a i n .
T e l a h d i k e t a h u i , bahwa u n s u r m i n e r a l makro d&
p e r l u k a n dalam p r o s e a pe5tumbuhan t u l a n g , sedangkan dalam p r o s e s m f n e r a l i s a s i d i t u n t u t p u l a p a r t i s i p a s i p r o t e i n dan e n e r g i (Vsughan, 1980 ; Ge o r g i e v s k i i , 1981 a ; 1981b).
Annenkov,
D i samping i t u u n s u r mikro dan v i t a m i n h a r u s fez
s e d i a d a l a m jumlah yang o p t i m a l , P r o d u k s i dan Komposisi Suau.-
S i n t e s i s s u s u , kompo-
s i s i s u s u , hubungan p r e k u r s o r dengan produk,
tapak
m e t a b o l i k dalam k e l e n j a r ambfng , t e l a h banyak (Baldwin dan Smith,
I
1987;
Rook dan Thomas,
diketahui
1983).
r a s k e m a t i s , rneka-nisme b i o l o g i s d i dalam k e l e n j a r d i s a j i k a n pada Orambar 10.
jalan
Secaambing
F a k t o r penentu utama dalam prg
I
' s e a b i o l o g i s t e r s e b u t a d a l a h maeukan n u t r i s i dan hormonal
(Franae dan Thornley,
1984;
Rook dan Thomas, 1983).
Na-
mun demikian jumlah s e l k e l e n j a r ambing, p r o p o r s i j a r i n g a n k e l e n j a r dan j a r i n g a n i k a t pada masing-masing s a p i be= beda (Rook dan Thomas, t 9 8 3 ) .
Laju pembentukan dan jum
-
l a h s e l s e k r e t o r i dalam k e l e n j a r ambing t e r g a n t u n g
dari
jumlah s e l a w a l , s e r t a dukungan n u t r i a 1 dan hormon.
W a
-
laupun n u t r i s i ( s u b s t r a t ) yang t e r s e d i a untuk k e l e n j a r a m b i n g t i d a k t e r b a t a s (France dan Thornley,
1984)~
tetapi
kemampuan k e l e n j a r ambing untuk melakukan "uptake" metab2 l i t , - t e t a p t e r b a t a s (Baldwin dan Smith,
1983).
Laju "uptakel* n u t r i s i d a r i d a r a h , perubahan
bent.uk,
a t a u s i n t e s i s komponen s u s u o l e h s e l s e k r e t o r i ambing dan s e k r e s i n y a ke dalam lumen a l v e o l i , merupakan s a t u
f a a l i yang mengatur t a r a f p r o d u k s i s u s u 1973).
( ~ o l e y e t al.,
Besarnya l a j u s e k r e s i s v s u t e r g a n t u n g pada jumlah
dan a k t i v i t a a s e l s e k r e t o r i ,
sedangkan masing-masing
mempunyai b a t a s ukuran maksimum yang menentukan l a j u a e k r e s i maksimum.
D i samping i t u , l a j u s e k r e s i
France dan Thornley,
1984;
sel
besarnya
hambat o l e h beearnya akumulasi s u s u dalam ambing 1969;
faktor
di-
(Smith,
Rook dan Thomas, 1983).
K e c u a l i lemak, semua komponen n u t r i s i makro dalam 82 su relatif
s p e s i f i k d i dalam ambing ( ~ c h m i d t , 1 9 7 i ; 1973 ;
.yang
t e t a p , k a r e n a a d a mekanisme p e n g a t u r a n
Baldwin dan Smith, 1983;
a
Poley
Rook dan Thomas,
&-,
1983).
Hal i n i d l t u n j u k k a n p u l a o l e h adanya b a t a s kemampuan ke
-
l e n j a r ambing t e r h a d a p *luptakel1 n u t r i s i d a r i d a r a h , w a l a 5 , pun k o n s e n t r a e i m e t a b o l i t dalam d a r a h meningkat, t e r l i h a t pada $ambar
aeperti
11 .(Baldwin dan Smfth, 1983).
Pada gambar t e r e e b u t tampak, hanya e s e t a t yang e e o l a k olah tidak terbatas,
H a l i n i l a h yang menyebabkan
lemak s u s u e a n g a t beragam dan p a l i n g mudah berubah.
kadar Se
-
p e r t i d i k e t a h u i , bahwa a s e t a t d a r a h merupakan
prekursor
u t a m a ' u n t u k s i n t e s i s lemak s u s u (Smith, 1969;
Schmidt,
3971;
Baldwin dan Smith, 1983). d i samping t r i g l i s e r i d a
dan ssam b e t a h i d r o k s i - b u t i r a t .
Uptake,
mg/100 ml
Uptake,
mg/100 ml
w
* PP
Uptake,
mg/100 m l
Uptake,
mg/100 ml
(D
0 0.
N
e
E a
*
X: I+ 0
Y * ' .
C \
0 T
Asah amino yang masuk k e l e n j a r ambing akan d i p e r g u nakafi dengan b e r b a g a i t i n g k a t k e e f i s i e n a n . methionine, phenylalanine,
Kelompok I:
t y r o s i n e ban t r y p t o p h a n ,
mengalami metabolisme d i dalam k e l e n j a r ambing;
tidak
sejumlah
yang,masuk, akan t e r d a p a t dalam jumlah yang eama pads t e i n susu.
prz
Kelompok 11, y a i k u asam amino yang mengalami
o k s i d a s i d i dalam k e l e n j a r ambing:
valine,
dan l e u c i n e d i o k s i d a s i k a n s e b a g i a n ; dioksidaai lebih s e d i k i t ;
iaoleucing
l y s i n e dan t h r e o n i n e
kebanyakan u n s u r karbon
dari
(Oldham,
a r g i n i n e t e r d a p a t d a l a m p r o l i n e p r o t e i n susu 1981).
Berbeda dengan p r o t e i n ,
l a k t o s a dan lemak yang apes&
f i k untuk s u s u dan d i s i n t e s i s di dalarn k e l e n j a r
ambing,
m i n e r a l d a r i d a r a h hanya mengalami perubahan kimia (Smith, 1969;
Poley e t a l , ,
1973:
Annenkov,
1981b).
Seb a g i a n
b e s a r u n s u r makro t e r d a p a t dalsm bentuk t a k l a r u t , f
i k a t a n dengan kasefna*,
f o s f a t dan s i t r a t , sedangkan
berun-
a u r rnikro berbentulc sellgawa o r g a n i k kompleks dengan lemak susu.
Semua u n s u r hanya t e r d a p a t dalam jumlah yang k e c i l ,
k e c u a l i s e n g (Smith,
1969;
Schmidt,
1971).
Hampir aemua
m i n e r a l s u s u e e l a l u t e r d a p a t dalam k o n s e n t r a s i yang t e t a p , mungkin a d a mekanisme p e n g a t u r a n d i dalam k e l e n j a r ambing ( F o l e y e t al.,
1973;
~ e o r ~ i e v e k i 1981b). i,
