ISOLASI PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT DAN KAJIAN NILAI BIOLOGINYA SEBAGAI ALTERNATIF BUNGKIL KEDELAI PADA PUYUH
YATNO
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Isolasi Protein Bungkil Inti Sawit dan Kajian Nilai Biologinya sebagai Alternatif Bungkil Kedelai pada Puyuh adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Agustus 2009 Yatno NIM D061030101
ABSTRACT YATNO. Protein Isolation from Palm Kernel Meal and Its Biological Value as Alternative of Soybean Meal in Quail (Coturnix-coturnix japonica). Under direction of NAHROWI, HARDJOSWORO P, PURWADARIA T, and SETIYONO A. Local feedstuffs are rarely available as soybean meal (SBM) alternative in poultry diet. Consequently, the amount of imported SBM is increasing as the increase of poultry population. Palm Kernel Meal (PKM), one of by products from palm oil processing industry, has high potency as feedstuffs due to its availability. PKM, however, has combination problems of shell contamination, containing high non starch-polysaccharide (NSP) dominated with mannan molecules, and low protein content which causes the utilization of PKM in poultry diet is very limited (< 3%). On the other hand, mannanoligosaccharides from PKM may be used to inhibit pathogenic bacteria in poultry gut. Therefore, separation of cell wall of PKM to isolate mannan molecules and extraction of its protein compounds was alternative methods to solve the feed problem. The protein extraction increases the protein content at least 3 folds. The aims of the study were to fractionate and characterize physical-chemical properties of PKM, isolate protein from PKM, evaluate chemical and biological of isolated protein (concentrate protein/PKMCP), and to investigate the effect of PKMCP inclusion with and without fortification in ration on performance and liver and small intestine histopathology of layer quails. Fractionation of palm kernel meal was done using vibrator ball mill equipped with sieve 4, 8, 16, 30, 50, 100 and 400 mesh. Protein, crude fiber, Neutral Detergent Fiber (NDF) and Acid Detergent Fiber (ADF) of the fractionation products were evaluated and the data were analyzed descriptively. The PKM (200 g) was blended in hot water and/or 0.05N acetic acid (800 ml) for 20 minutes, and centrifuged to separate the supernatant from extracted PKM. The extracted PKM was re-extracted with 0.05 or 1N NaOH. Both supernatant from hot water and 0.05 N NaOH extraction were mixed and precipitated with HCl-pH3 (EB1), HCl-pH 4 (EB2), ethanol 80% (EB3) and ethanol 90% (EB4). While supernatant from hot water, acetic acid and 1 N NaOH extraction were precipitated with 0.1 N HCl with the following treatments: the first extractions were carried out in water + broken glass (E1); water + broken glass (E2); 0.05 N acetic acid + broken glass (E3); or in 0.05 N acetic acid + broken glass (E4), while the second extraction for all PKM residues was carried out in 1N NaOH technical (E1, E3) and pro-analysis (E2, E4), and precipitated with 0.1N HCl until isoelectric point. Similar method of extraction was also conducted in soybean meal as a control product. Parameters measured were isoelectric point, crude protein content, dry matter yield, and recovery protein. The best extraction product (R1) in term of recovery protein was also compared chemically and biologically with PKM (R2), and soybean meal (R3) in completely randomized design with 3 treatments and 5 replications. Parameter measured in chemical evaluation was essential amino acid index (EAAI) and profile of essential amino acid, while in biological evaluation was nitrogen retention, metabolizable energy, feed consumption, protein consumption, body weight gain, feed conversion ratio (FCR), final body weight, protein efficiency
ratio (PER), hen-day egg production (HEP), yellow egg colour index and histopathology evaluation of liver and small intestine. Vibrator ball mill was capable of separating between shell and PKM. However, the protein content of each fraction was similar. Fractionation were distributed at sieve 30, 50 and 100 mesh producing 37.0, 30.2 and 15.3% respectively. Specific gravity, bulk density, compacted bulk density and angle of repose of PKM were higher than those of SBM (1.53 vs 1.46 g/ml, 0.56 vs 0.46 g/ml, 0.76 vs 0.65 g/ml and 35.44 vs 29.60o respectively). On the other hand, PKM has pH and protein solubility lower than those of SBM (6.3 vs 6.5 and 55.25 vs 75.21%). Crude protein content of two step extracted PKM using 1N NaOH was better than that using 0.05N NaOH (33.88 vs.45.54%). The extraction produced dry matter yield 12.18% and protein recovery 50.38%. Isoelectric point of PKM protein was reached at pH 4. The protein contents of E2 and E1 were higher than those of E3 and E4 (54.11, 53.17, 45.56 and 45.32% respectively). The highest of total precipitation yield was observed at E3 (12.18%) then E4 (11.89%), E2 (8.57%) dan E1 (5.30%). Both protein content and total yield data resulted the highest protein recovery was observed at E3 (50.38%) following by E4, E2 and E1 (42.99, 32.62 and 20.27% respectively). The optimum protein precipitation of PKM might be determined in the equation of y= -0.009x + 11.66 (y is the pH value; x is the volume of 0.1N HCl to 200 ml extract). Essential amino acid profile of concentrate PKM at E3 was better than those of E1, E2 and E4 (16.80, 10.17, 16.22 and 14.52% respectively), while PKM and soybean meal were 6.62 and 21.17%. EAAI value of PKMCP, PKM, and soybean meal was 62.40, 60.00, and 77.20 % respectively. Nitrogen retention and metabolizable energy of quails received PKMCP were 69.82% and 2 578.94 kkal/kg, while nitrogen retention and metabolizable energy of quails received PKM and SBM were 61.19 and 2 485.06 kkal/kg, and 70,57% and 2 826.30 kkal/kg, respectively. FCR, PER and HEP of quails received PKMCP were 3.18, 1.05 and 35%, while SBM were 2.97, 1.08 and 47.41% respectively. Final body weight and yellow egg colour index of quails received PKMCP were better than those of SBM (124.65 vs 117.29 g/bird and 10.20 vs 8.00). Score lesion of duodenum, jejunum, ileum and liver of quails received PKMCP were 0.70, 0.64, 0.68 and 1.76, while SBM were 0.82, 0.66, 0.76 and 1.02 respectively. It is concluded that fractionation of PKM using vibrator ball mill was not capable of increasing protein content of PKM fractions. Physical properties of PKM were higher, while chemical properties were lower compared with those of SBM (6.3 vs 6.5 and 55.25 vs 75.2%). Two step of extraction using 1 N NaOH following precipitation with 0.1N HCl was the best method in term of precipitation yield weight (12.18%) and crude protein content (45.56%). The addition of 0.1N HCL into PKM extract to reach iso-electric point follows the equation of y = -0.009x + 11.66. PKMCP did not give negative effect on quails performance observed from score lesion and histopathology evaluation of small intestine and liver, even PKMCP gives positive effect of yellow egg colour index and final body weight of laying quails. Keywords: Protein Isolation, Biological Value, Palm Kernel Meal, Soybean Meal, Quail.
RINGKASAN YATNO. Isolasi Protein Bungkil Inti Sawit dan Kajian Nilai Biologinya sebagai Alternatif Bungkil Kedelai pada Puyuh. Dibimbing oleh NAHROWI, HARDJOSWORO P, PURWADARIA T DAN SETIYONO A. Sumber protein nabati untuk pakan unggas sampai saat ini sangat terbatas dan masih mengandalkan bungkil kedelai. Di sisi lain impor bungkil kedelai dari tahun ke tahun mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya populasi unggas di Indonesia, sehingga perlu upaya untuk menggunakan bahan pakan lokal sebagai alternatif bungkil kedelai. Salah satu bahan tersebut adalah bungkil inti sawit (BIS). Pemakaian BIS pada ransum unggas masih sangat rendah (<3%), hal ini terkait dengan kandungan serat dan keberadaan batok yang tidak dapat dicerna oleh ternak monogastrik. Kajian pendahuluan tentang tingkat degradasi BIS menunjukkan bahwa dinding sel BIS sangat sulit didegradasi oleh larutan NaOH konsentrasi rendah, sehingga pengembangan metode ekstraksi memungkinkan untuk memisahkan seluruh protein BIS dan pada gilirannya dapat dilakukan optimalisasi pemakaian BIS sebagai pakan unggas. Tujuan penelitian adalah untuk; memisahkan cangkang dengan bungkilnya menggunakan vibrator ball mill dan mengetahui sifat fisiko-kimia BIS, mengisolasi protein BIS dengan metode ekstraksi bertingkat sebagai konsentrat protein, mengevaluasi kualitas kimia dan biologi konsentrat protein BIS dan mengetahui pengaruh penggunaan protein BIS terfortifikasi terhadap peforma dan produksi telur pada puyuh masa bertelur. Empat tahapan penelitian yang saling terkait telah dilakukan meliputi; 1) fraksinasi menggunakan vibrator ball mill dan sifat fisiko-kimia bungkil inti sawit 2) isolasi protein dari bungkil inti sawit menggunakan metode ekstraksi bertingkat 3) evaluasi kimia dan biologi konsentrat protein bungkil inti sawit dan 4) penggunaan konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS pada puyuh masa bertelur. Fraksinasi dilakukan menggunakan vibrator ball mill yang dilengkapi dengan saringan (sieve) berukuran 4, 8 16, 30, 50, 100 dan 400 mesh pada kecepatan goyangan 35 rpm selama 15 menit. BIS yang tidak lolos/tertahan pada setiap fraksi ditimbang dan dilakukan analisis protein, serat kasar, Neutral Detergen Fiber (NDF) dan Acid Detergen Fiber (ADF). Ekstraksi bertingkat dilakukan dengan mengekstrak BIS menggunakan air panas (hot water extraction) atau asetat 0.05N pada tahap pertama kemudian disentrifugasi untuk mendapatkan supernatan (1), selanjutnya padatan hasil sentrifugasi di ekstrak kembali dengan NaOH 1N baik teknis maupun proanalisis kemudian disentrifugasi untuk memperoleh supernatan (2). Supernatan (1 dan 2) digabung dan direaksikan dengan HCl 0.1N sampai titik isoelektrik untuk pengendapan protein. Empat perlakuan ekstraksi telah dipakai dalam penelitian ini antara lain; E1 (air + kaca + 1N NaOH teknis); E2 (air + kaca + 1N NaOH proanalisis ); E3 (asam asetat 0.05 N + kaca + 1N NaOH teknis) dan E4 (asam asetat 0.05 N + kaca + 1N NaOH proanalisis). Peubah yang diamati meliputi kandungan protein, jumlah endapan dan protein recovery.
Evaluasi kimia terhadap konsentrat protein BIS dilakukan dengan cara menghitung Indeks Asam Amino Esensial (IAAE) yang dibandingkan dengan BIS dan bungkil kedelai. Evaluasi biologi meliputi retensi protein dan energi metabolis dilakukan terhadap konsentrat protein produk terbaik dari hasil evaluasi kimia (R1), kemudian dibandingkan dengan BIS (R2) dan bungkil kedelai (R3). Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap dengan 3 perlakuan dan 5 ulangan serta menggunakan Uji Kontras Ortogonal. Uji lapang dilakukan terhadap produk konsentrat protein BIS terfortifikasi “BISPLUS” dengan perlakuan sebagai berikut; R1 (ransum mengandung 12% BISPLUS), R2 (ransum mengandung 12% BIS) dan R3 (ransum mengandung 12% bungkil kedelai). Peubah yang diukur antara lain konsumsi ransum, pertambahan bobot badan, konversi ransum, bobot badan akhir, produksi telur, indeks kuning telur dan gambaran histopatologis hati dan usus halus. Penelitian didisain menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 3 perlakuan dan 5 ulangan. Uji Kontras Ortogonal digunakan untuk membandingkan antar perlakuan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fraksinasi bungkil inti sawit menggunakan vibrator ball mill telah mampu memisahkan antara batok dengan bungkilnya namun belum secara signifikan mempengaruhi keberadaan protein karena protein relatif menyebar pada setiap fraksi, begitu juga halnya dengan serat kasar. Distribusi bahan terkonsentrasi pada saringan berukuran 30, 50 dan 100 mesh masing-masing sebesar 37.0, 30.2 dan 15.3%, sehingga sisanya sekitar 18% merupakan batok atau benda asing. Sebaliknya penyaringan secara manual menghasilkan batok sebesar 30%. Bungkil inti sawit mempunyai sifat fisik seperti berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan yang lebih tinggi dari bungkil kedelai masing-masing sebesar 1.53 vs 1.46 g/ml, 0.56 vs 0.46 g/ml, 0.76 vs 0.65 g/ml dan 35.44 vs 29.60o, sebaliknya BIS mempunyai mempunyai sifat kimiawi seperti pH dan kelarutan protein yang lebih rendah dari bungkil kedelai masing-masing sebesar 6.3 vs 6.5 dan 55.25 vs 75.21% Kombinasi esktraksi fisik dan kimiawi menghasilkan konsentrat protein BIS dengan kandungan protein sebesar 45.56%, rendemen 12.18% dan protein recovery 50.38%. Jumlah endapan tertinggi pada proses pengendapan protein bungkil inti sawit dicapai pada pH 4. Nilai indeks asam amino esensial pada konsentrat protein BIS lebih tinggi dari BIS masing-masing sebesar 62.40 dan 60.00%, sedangkan bungkil kedelai sebesar 77.2%. Konsentrat protein BIS yang dihasilkan defisien terhadap lisina dan treonina. Retensi protein dan energi metabolis konsentrat protein BIS masing-masing sebesar 69.82% dan 2 578.94 kkal/kg, sedangkan BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 61.19 dan 2 485.06 kkal/kg serta 70,57% dan 2 826.30 kkal/kg. Penggunaan konsentrat protein BIS terfortifikasi (BISPLUS) pada pakan puyuh menghasilkan angka konversi dan nilai Protein Eficiency Ratio (PER) yang tidak berbeda nyata (p>0.05) dengan bungkil kedelai masing-masing sebesar 3.18 vs 2.97 dan 1.05 vs 1.08, produksi telur harian yang nyata lebih rendah (p<0.05) masing-masing sebesar 35 dan 47.41%, namun menghasilkan bobot badan akhir dan indeks warna kuning telur yang nyata lebih baik (p<0.05) masing-masing sebesar 124.65 vs 117.29 gram/ekor dan 10.20 vs 8.00. Selain
itu penggunaan konsentrat protein BIS tersebut tidak menyebabkan efek negatif terhadap puyuh yang terindikasi dari nilai skor lesio yang lebih rendah serta gambaran histopatologi usus dan hati yang cukup baik pada puyuh masa bertelur. Dapat disimpulkan bahwa kandungan protein BIS sulit ditingkatkan dengan hanya mengandalkan fraksinasi dan ekstraksi tunggal menggunakan NaOH pada konsentrasi yang rendah (< 1N). Metode ekstraksi bertingkat pada BIS dapat meningkatkan kandungan protein kasar 3 kali lebih tinggi dari BIS awal (16.84 vs 45.56%) dan menurunkan serat kasar dari 24.22 menjadi 2%. Bungkil inti sawit mempunyai sifat fisik seperti berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan yang lebih tinggi dari bungkil kedelai namun mempunyai sifat kimiawi seperti pH dan kelarutan protein yang lebih rendah dari bungkil kedelai masing-masing sebesar 6.3 vs 6.5 dan 55.25 vs 75.21%. Konsentrat protein BIS terfortifikasi tidak memberikan efek negatif pada puyuh yang tergambar dari skor lesio dan gambaran histopatologi usus halus dan hati bahkan memberikan efek positif terhadap bobot badan akhir dan indeks warna kuning telur puyuh masa bertelur. --------------------------------------------------------------------------------------------------Kata kunci: Isolasi protein, Bungkil Inti Sawit, nilai biologi, Bungkil Kedelai, Puyuh
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
ISOLASI PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT DAN KAJIAN NILAI BIOLOGINYA SEBAGAI ALTERNATIF BUNGKIL KEDELAI PADA PUYUH
YATNO
Disertasi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Ilmu Ternak
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Penguji pada Ujian Tertutup : 1. Prof. Dr. Ir. Komang Gede Wiryawan 2. Dr. Ir. Sumiati, M.Sc.
Penguji pada Ujian Terbuka : 1. Prof. Dr. Ir. Tjeppy D Soedjana, M.Sc. 2. Dr. Ir. Dwierra Evvyernie Amiroenas, M.Sc.
Judul Disertasi
Nama NIM
: Isolasi Protein Bungkil Inti Sawit dan Kajian Nilai Biologinya sebagai Alternatif Bungkil Kedelai pada Puyuh : Yatno : D061030101
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Nahrowi, M.Sc. Ketua
Prof. Dr. Peni S. Hardjosworo, M.Sc. Anggota
Dr. drh. Agus Setiyono, M.S. Anggota
Dr. Tresnawati Purwadaria Anggota
Diketahui
Ketua Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
Dr. Ir. Idat Galih Permana, M.Sc.Agr.
Tanggal Ujian: 19 Agustus 2009
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.
Tanggal Lulus:
PRAKATA Rasa syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas tuntunan dan kehendak-Mu tugas ini dapat terselesaikan dengan baik. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan terobosan baru mengenai diversifikasi produk dari bungkil inti sawit sebagai konsentrat protein alternatif bungkil kedelai pada pakan unggas. Disertasi ini memuat beberapa tahap penelitian yang saling terkait dan telah diterbitkan pada jurnal serta disajikan pada pertemuan ilmiah sebagai berikut : 1.
“Sifat Kimiawi dan Nilai Biologi Konsentrat Protein Bungkil Inti Sawit Hasil Ekstraksi Kombinasi Fisik dan Kimiawi “ telah diterbitkan pada Jurnal Media Peternakan volume 31 no 3 tahun 2008 hlm. 178-185.
2.
“Evaluasi Sifat Fisiko-Kimia dan Nilai Energi Metabolis Konsentrat Protein Bungkil Inti Sawit pada Broiler “ telah diterbitkan pada Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner (JITV) volume 13 no 4 tahun 2008 hlm. 249-255.
3. ”Sifat Fisik dan Energi Metabolis Konsentrat Protein Asal Bungkil Inti Sawit Hasil Ekstraksi Fisik dan Kimia”.
Disampaikan pada Seminar
Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner di Bogor pada tanggal 21-22 Agustus 2007. 4. “Retensi Protein dan Nilai Energi Metabolis Konsentrat Protein Bungkil Inti Sawit Hasil Ekstraksi Kombinasi Fisik dan Kimiawi” Disampaikan pada Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner di Bogor pada tanggal 11-12 Nopember 2008. 5. ” Polisakarida Mannan Produk Samping Pembuatan Konsentrat Protein dari Bungkil Inti Sawit sebagai Pengendali Escherichia coli (in-vitro)”. Disampaikan pada Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner di Bogor pada tanggal 11-12 Nopember 2008. 6. ”Protein Isolation from Palm Kernel Meal Using Two Step Extraction Methods”. Disampaikan pada Seminar Internasional AINI tanggal 18-19 Juli 2009 di Universitas Jendral Soedirman, Purwokerto. 7. ”Efficacy of Mannan Containing Polysaccarides from Palm Kernel Meal as Oral Adjuvant Avian Influenza Vaccine in Broiler”. Disampaikan pada
Seminar Internasional AINI tanggal 18-19 Juli 2009 di Universitas Jendral Soedirman, Purwokerto. Penelitian ini
dapat terselesaikan
atas
bimbingan, arahan, saran dan
kerjasama yang sangat baik dari komisi pembimbing, oleh karena itu pada kesempatan ini saya menyampaikan ucapan terima kasih kepada Dr. Ir. Nahrowi, M.Sc, Prof. Peni Hardjosworo, M.Sc, Dr. Tresnawati Purwadaria dan Dr. drh. Agus Setiyono,MS. Cukup banyak sumbangan pemikiran, waktu dan segala pengertian yang telah diberikan komisi pembimbing kepada saya, dengan harapan agar bekal tersebut digunakan kepada orang lain yang membutuhkan. Selain itu penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada Prof. Dr. Ir Komang Gede
Wiryawan dan Dr. Ir. Sumiati, M.Sc sebagai penguji luar komisi pada ujian tertutup. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Dirjen Dikti yang telah memberikan Beasiswa Program Pascasarjana (BPPS) dan Tim Penelitian Hibah Pascasarjana serta Hibah Penelitian Program Doktor telah mendanai penelitian ini serta pimpinan dan staf
yang
Sekolah Pascasarjana,
Fakultas Peternakan dan Program Studi Mayor Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan atas penerimaan dan pelayanan selama penulis mengikuti pendidikan program doktor pada Sekolah Pascasarjana IPB. Ucapan yang sama
juga penulis
sampaikan kepada Dekan Fakultas Peternakan dan Rektor Universitas Jambi (Univ. Jambi) yang telah memberikan kesempatan kepada saya untuk mengikuti pendidikan program doktor di IPB. Bantuan yang cukup banyak juga penulis rasakan selama pelaksanaan penelitian ini, oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Pimpinan dan Staf Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pakan dan Laboratorium Terpadu Fakultas Peternakan dan Laboratorium Terpadu serta Bagian Patologi FKH IPB atas dukungan dalam pelaksanaan penelitian. Secara pribadi penulis mengucapkan terima kasih
kepada
Dr.Ir. Ma’ruf Tafsin, MSi; Dr.Ahmad
Jaelani,S.Pt,M.Si; Dr.Ir. Bambang WHEP, MS, M.Agr.Sc yang telah memberi dorongan dan semangat untuk penyelesaian studi. Tidak lupa penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman satu tim penelitian Hibah Pascasarjana (Ir. Agus Budianyah, MS; Heru Handoko, S.Pt; Anwar H, S.Pt,
M.Si; Windu, S.Pt, M.Si; Syahruddin, S.Pt, M.Si dan Lendrawati, S.Pt, M.Si) atas kerjasamanya. Kepada teman-teman di Program Studi Mayor Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah bahumembahu selama studi di IPB. Dorongan Moril dan Materiil sangat penulis rasakan dari keluarga, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih setinggi-tingginya kepada Ayahnda Karyomo dan Ibunda tercinta Sukinem serta
Bapak dan Ibu mertua
Bimo
Sukarno dan Suwarni serta saudaraku (Kasinem, Paino, Paimun, Warno, Paikem dan Suyadi, S.Ag). Ucapan yang sama juga penulis sampaikan kepada Kel. Sunyoto, keluarga Kasdi, keluarga Eko Bekti Purwanto, keluarga Agus Wiyanto dan keluarga Siti Rahayu, keluarga H. Nawawi, keluarga Hari Sunarto, Keluarga Syarief serta keluarga besar RW 09 Yasmin 6 yang banyak membantu selama studi di IPB. Akhirnya kepada istri tercinta Titik Suci Prihati (Titik), anakku tersayang Adelina Sekar Sucialma (Alma) dan Anisa Nur Fitriyatno (Anisa), penulis ucapkan terima kasih atas segala dorongan, semangat, kesabaran dan pengorbanan yang kalian berikan selama studi di IPB, mudah-mudahan semua itu menjadikan kita keluarga sakinah mawaddah warahmah. Akhir kata, penulis berharap tulisan ini bisa memberikan manfaat dalam perkembangan industri peternakan, khususnya pakan unggas pada saat ini maupun yang akan datang. Bogor, Agustus 2009 Yatno D061030101
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 01 September 1968 di Desa Ngungking Kecamatan Wuryantoro Kabupaten Wonogiri Propinsi Jawa Tengah, anak keenam dari tujuh bersaudara pasangan dari Bapak Karyomo dan Ibu Sukinem. Menikah dengan Titik Suci Prihati pada tanggal 10 Juli 2000 dan alhamdulillah dikaruniai dua orang putri; Adelina Sekar Sucialma (Alma) yang lahir pada tanggal 30 April 2001 di Jambi dan Anisa Nur Fitriyatno (Anisa) lahir di Bogor pada tanggal 1 Desember 2008. Masuk Sekolah Dasar Negeri Ngungkingsari II Kecamatan Wuryantoro Kabupaten Wonogiri tahun 1976-1978, dan melanjutkan di SD Negeri No 189/II Desa Sarimulya Kecamatan Jujuhan Kabupaten Bungo Tebo Propinsi Jambi dalam rangka mengikuti program transmigrasi bedol deso pada tahun yang sama. Lulus dari SD di Sarimulya tahun 1982, Sekolah Menengah Pertama tahun 1985 pada tempat yang sama dan Sekolah Menengah Atas Negeri II Muaro Bungo tahun 1988 di Muaro Bungo Propinsi Jambi. Memperoleh gelar Sarjana Peternakan dari Universitas Jambi pada tanggal 19 Juli 1993. Tahun 1997 penulis melanjutkan studi di Program Pascasarjana IPB
dengan beasiswa Bantuan
Program Pascasarjana (BPPS) dan lulus pada tanggal 21 Desember 1999. Selanjutnya pada tahun 2003 penulis melanjutkan pendidikan program doktor pada lembaga yang sama atas beasiswa BPPS Ditjen Dikti. Riwayat pekerjaan penulis dimulai sejak tahun 1994 menjadi staf pengajar pada Jurusan Nutrisi dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Jambi.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ……………………………………………………...
xvi
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………..
xviii
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………
xx
I.
II.
III.
IV.
V.
PENDAHULUAN ………………………………………………
1
Latar Belakang …………………………………………………. Tujuan Penelitian………………………………………………… Manfaat Penelitian……………………………………………….. Kerangka Penelitian ……………………………………………..
1 2 3 5
TINJAUAN PUSTAKA …………………………………………
6
Kelapa Sawit dan Hasil Sampingnya …………………………... BIS dan Teknologi Pengolahannya sebagai Pakan Ternak …….. Kacang Kedelai dan Hasil Sampingnya ………………………… Sifat Fisiko-kimia Bungkil Inti Sawit dan Bungkil Kedelai …... Struktur, Sifat dan Klasifikasi Protein ….………………………. Isolasi, Ekstraksi dan Pembuatan Konsentrat Protein…..……….. Puyuh dan Kebutuhan Nutrisinya……………………………… Retensi Protein dan Energi Metabolis ………………………….. Organ Hati dan Usus Halus pada Unggas ……………………… Perkembangan Penelitian tentang Isolasi dan Ekstraksi Protein sebagai Konsentrat Protein ………………………………………
6 10 11 14 16 18 27 29 32 36
FRAKSINASI DAN SIFAT FISIKO-KIMIA BUNGKIL INTI SAWIT …………………………………………………………..
37
Pendahuluan ……………………………………………………. Materi dan Metode.…………………..………………………….. Hasil dan Pembahasan. ………………………………………….. Kesimpulan ………………………………………………………
37 38 41 47
ISOLASI PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT MENGGUNAKAN METODE EKSTRAKSI BERTINGKAT ..
48
Pendahuluan ……………………………………………………. Materi dan Metode …..…………………………………………. Hasil dan Pembahasan. …………………………………………. Kesimpulan ………………………………………………………
49 50 56 68
KUALITAS KIMIA DAN BIOLOGI KONSENTRAT PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT ………………………….
69
Pendahuluan ……………………………………………………. Materi dan Metode…..…….……………………………………. Hasil dan Pembahasan. ………………………………………….. Kesimpulan ………………………………………………………
70 71 75 82
xv
Lanjutan …………………………………….. VI.
PENGGUNAAN KONSENTRAT PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT TERFORTIFIKASI (BISPLUS) DALAM RANSUM TERHADAP PERFORMA DAN PRODUKSI TELUR PUYUH
83
Pendahuluan ……………………………………………………. Materi dan Metode …...…………………………………………. Hasil dan Pembahasan. …………………………………………. Kesimpulan ………………………………………………………
83 84 88 107
VII.
PEMBAHASAN UMUM……………………………………….
108
VIII.
KESIMPULAN UMUM ……………….………………………..
117
IX.
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………
118
LAMPIRAN ……………………………………………………..
127
xvi
DAFTAR TABEL Halaman 1.
Luas areal dan produksi minyak sawit di Indonesia tahun 2008………………………………………………………………..
7
2.
Komposisi zat makanan hasil samping tanaman dan pengolahan buah sawit …………………………………………………………
9
3.
Kandungan protein dan asam amino bungkil inti sawit …………..
11
4.
Kandungan protein dan asam amino bungkil kedelai ……………..
13
5.
Kandungan nutrisi bungkil kedelai dari berbagai negara asal …….
14
6.
Sifat fisikokimia bungkil inti sawit dan bungkil kedelai …………
15
7.
Klasifikasi asam amino berdasarkan polaritas relatif gugus Rnya………………………………………………………………….
18
8.
Pengaruh cara ekstraksi terhadap kandungan total gula …………
20
9.
Pengaruh cara ekstraksi terhadap kandungan dan rasio komponen gula yang dideteksi dengan HPLC yang dilengkapi Carbohydrate column ……………………………………………………………..
20
10.
Kandungan bahan kering dan komposisi proksimat konsentrat protein daun dari Azolla africana Desv dan duckweed (Spirodela polyrrhiza L. Schleiden) …………………………………………..
24
11.
Kandungan asam amino esensial konsentrat protein daun dari berbagai bahan …………………………………………………….
25
12.
Komposisi kimia pollard yang telah mengalami ekstraksi (konsentrat pollard) dan pollard awal ……………………………..
26
13.
Kebutuhan nutrisi puyuh berbagai fase umur ……………………..
28
14.
Perkembangan penelitian tentang isolasi dan ekstraksi protein sebagai konsentrat protein ………………………………………..
36
15.
Komposisi kimia bungkil inti sawit pada beberapa ukuran saringan ……………………………………………………………
41
16.
Sifat fisik dan kimia bungkil inti sawit dan bungkil kedelai ……...
43
17
Kandungan protein kasar dan asam amino bungkil inti sawit dan bungkil kedelai …………………………………………………….
46
18.
Kandungan protein kasar konsentrat protein BIS hasil ekstraksi tunggal dan bertingkat …………………………………………….
56
19.
Berat endapan hasil ekstraksi bertingkat (air:NaOH 0.05N) menggunakan bahan pengendap etanol berbagai konsentrasi dari 100 gram BIS ……………………………………………………...
57
xvii
Lanjutan ……………………………………… 20
Rataan kandungan protein kasar, jumlah rendemen dan protein recovery konsentrat protein BIS berbagai perlakuan ekstraksi…
59
21.
Kandungan protein dan asam amino BIS, konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai ……………………………………………….
65
22.
Komposisi bahan dan kandungan nutrisi ransum perlakuan ...........
73
23.
Rataan retensi protein pada ransum konsentrat protein bungkil inti sawit, ransum bungkil inti sawit dan ransum bungkil kedelai pada puyuh ………………………………………………………..
79
24.
Rataan konsumsi dan ekskresi energi dan energi metabolis ransum ransum konsentrat protein bungkil inti sawit, ransum bungkil inti sawit dan ransum bungkil kedelai pada puyuh ………
82
25.
Susunan ransum penelitian (%) …………………………………..
86
26
Kandungan zat makanan ransum penelitian (%) ………………….
86
27.
Skor lesio usus halus dan hati puyuh umur 55 hari di bawah mikroskop …………………………………………………………
91
28.
Rataan konsumsi ransum, konsumsi protein, bobot badan akhir, pertambahan bobot badan, konversi ransum dan protein eficiency ratio pada puyuh umur 21- 41 dan 42-55 hari ……………………
98
29.
Umur induk mulai bertelur, bobot telur pertama danm produksi telur sampai umur 55 hari …………………………………………
103
30.
Rataan bobot telur, persentase kuning telur, putih telur, cangkang dan indeks warna kuning telur puyuh sampai umur 55 hari ….......
105
31.
Keterkaitan antar peubah dari setiap tahapan penelitian ………...
112
xviii
DAFTAR GAMBAR Halaman 1.
Kerangka penelitian isolasi protein bungkil inti sawit dan kajian nilai biologinya sebagai alternatif bungkil kedelai pada puyuh …..
5
2.
Profil buah sawit dan lapisan penyusunnya ……………………….
7
3.
Buah sawit utuh dan bagian dalamnya …………………….…….
7
4.
Brondolan buah sawit yang sudah masak ………………………..
7
5.
Proporsi hasil pengolahan buah sawit menjadi minyak sawit …..
9
6.
Proses pembuatan bungkil kedelai ………………………………..
12
7.
Visualisasi bungkil inti sawit dan bungkil kedelai ……………….
15
8.
Struktur umum asam amino pada protein ………………………..
16
9.
Struktur asam amino dan pembentukan ikatan peptida ………….
17
10.
Diagram alur ekstraksi protein Rosa rubiginosa dengan membran ultrafiltrasi ………………………………………………….
23
11.
24
12.
Diagram alur pembuatan konsentrat protein tepung kembang matahari ………………………………………………………….. Diagram alur penyiapan protein konsentrat dari mucuna bean ….
13.
Modifikasi vibrator ball mill pada proses fraksinasi BIS ………...
38
14.
Alur proses ekstraksi BIS tunggal (ET1 s/d ET4 ………………….
54
15.
Alur proses ekstraksi BIS bertingkat (EB1 s/d EB4) …………….
55
16.
Alur proses ekstraksi BIS bertingkat (E1 s/d E4) ………………………
56
17.
Titik isoelektrik protein bungkil inti sawit ………………………..
61
18.
Profil fraksi protein dan polisakarida mannan hasil ekstraksi BIS pada kromatografi filtrasi gel Sephadex G-50……………………..
63
19
Kandungan asam amino esensial (AAE) dan non esensial (AANE) bungkil inti sawit (BIS), konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai (BKD)…………………………………………….
67
20.
Profil asam amino esensial konsentrat protein bungkil inti sawit (KPBIS), bungkil inti sawit (BIS), bungkil kedelai (BKD) dan telur ………………………………………………………………..
68
21.
Profil nilai IAAE BIS, konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai (BKD) dibandingkan dengan putih telur………………………….
76
22.
Rasio asam amino metionina, treonina, arginina dan lisina konsentrat protein BIS, bungkil inti sawit (BIS), bungkil kedelai (BKD) dibandingkan telur………………………………………...
78
23.
Profil asam amino esensial konsentrat protein BIS sebelum fortifikasi (KPBIS) dan bungkil kedelai ………………………….
89
25
xix
Lanjutan …………………………………… 24.
Profil asam amino esensial konsentrat protein BIS setelah fortifikasi (BISPLUS) dan bungkil kedelai ………………………
90
25.
Gambaran histopatologis duodenum puyuh umur 55 hari (perbesaran obyektif 10x) …………………………………………
93
26.
Gambaran histopatologis jejunum puyuh umur 55 hari perbesaran obyektif 20x) ….................................................................................
94
27.
Gambaran histopatologis ileum puyuh umur 55 hari (perbesaran obyektif 20x) …………………………………………………….
96
28.
Gambaran histopatologis hati puyuh umur 55 hari (perbesaran obyektif 10x) ………………………………………………………
97
29.
Bungkil inti sawit dan cangkang hasil penyaringan manual............
109
30.
Diagram alur proses ekstraksi bertingkat pembuatan konsentrat protein dari bungkil inti sawit …………………………………….
110
31.
Konsentrat protein BIS hasil ekstraksi dan bungkil kedelai ………
111
32.
Konsentrat protein BIS terfortifikasi “BISPLUS” dan bungkil inti sawit ……………………………………………………………….
114
xx
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16 17. 18.
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal bobot badan awal puyuh petelur (gram) ……………………………………………
128
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal rataan skor lesio duodenum puyuh umur 55 hari…………………………………..
128
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal rataan skor lesio jejunum puyuh umur 55 hari……………………………………..
129
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal rataan skor lesio ileum puyuh umur 55 hari…………………………………………….…..
129
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal rataan skor lesio hati puyuh umur 55 hari……………………………………..
130
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal konsumsi pakan puyuh petelur umur 41 hari (gram) ……………………………..
130
Hasil ANOVA dan uji kontras orthogonal konsumsi pakan puyuh petelur umur 55 hari (gram) ……………………………..
131
Hasil ANOVA dan uji kontras orthogonal konsumsi protein puyuh petelur umur 41 hari (gram) ……………………………..
131
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal pertambahan bobot badan puyuh petelur umur 41 hari (gram) ……………………..
132
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal pertambahan bobot badan puyuh petelur umur 55 hari (gram)…………………...
132
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal konversi pakan puyuh petelur umur 41 hari …………………………………….
133
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal konversi pakan puyuh petelur umur 55 hari …………………………………….
133
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal PER puyuh umur 41 hari ……………………………………………………………….
134
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal bobot badan puyuh petelur umur 41 hari (gram)……………………………………...
134
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal bobot badan puyuh petelur umur 55 hari (gram) ……………………………………..
135
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal umur induk pertama kali bertelur (hari) ………….…………………………………….
135
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal berat telur pertama kali (gram) ……………………………………………………… Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal rataan berat telur sampai umur 55 hari (gram) …………………………………….
136 136
xxi
Lanjutan …………………………………. 19.
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal bobot relatif kuning telur puyuh (%)…………………………………………………...
137
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal bobot relatif putih telur puyuh (%) ..…………………………………………………
137
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal bobot relatif cangkang telur puyuh (%) …………………………..…………..
138
Hasil ANOVA dan uji kontras ortogonal indeks warna kuning telur ………………………………………………………………
138
23.
Teknik pembuatan preparat histologi usus dan hati …………….
139
24.
Teknik pewarnaan preparat histologi dengan zat warna hematoksilin dan eosin ………………………………………….
140
Persamaan regresi antara jumlah HCl 0.1N yang ditambahkan pada ekstrak BIS untuk mencapai titik isoelektrik ………………
141
IAAE, nilai biologis, skor kimia dan asam amino pembatas pada beberapa bahan pangan ………………………………………….
141
20. 21. 22.
25. 26.
I. PENDAHULUAN Latar Belakang Penyediaan pakan ternak unggas di Indonesia saat ini masih mengalami kendala, satu diantaranya adalah masih tingginya komponen penyusun ransum berupa pakan
import. Tentu saja hal ini secara langsung berimplikasi terhadap
tingginya harga pakan pada tataran konsumen. Sampai saat ini sekitar 80% dari seluruh komponen penyusun ransum unggas merupakan produk import seperti, corn gluten meal (CGM), bungkil kedelai, meat bone meal (MBM) dan tepung ikan. Bungkil kedelai sampai saat ini masih merupakan komponen utama sumber protein nabati pada pakan unggas di Indonesia. Kondisi demikian diperlukan upaya untuk mencari pakan sumber protein lain sebagai alternatif bungkil kedelai pada ransum unggas. Bahan pakan tersebut disyaratkan tersedia secara kontinyu, produksinya terkonsentrasi
pada suatu
tempat dan secara sosial dapat diterima oleh masyarakat. Salah satu bahan pakan tersebut adalah bungkil inti sawit (palm kernel meal) yang merupakan hasil samping agroindustri pengolahan inti sawit (kernel meal) menjadi minyak sawit (palm kernel oil). Indonesia, Malaysia dan Nigeria
merupakan 3 negara
didunia
yang
memproduksi sekitar 84% minyak kelapa sawit dunia. Luas area perkebunan kelapa sawit di Indonesia pada tahun 2008 diperkirakan 7 juta
hektar dengan
total produksi minyaknya mencapai 18.1 juta ton (Dirjen Perkebunan 2008) dan BIS diperkirakan tersedia sekitar 1.3 juta ton per tahun. Bungkil inti sawit (BIS) telah umum digunakan sebagai pakan ternak ruminansia, tetapi
pada unggas penggunaannya masih sangat terbatas. Salah
satu kendala penggunaan BIS sebagai pakan unggas adalah tingginya kandungan polisakarida bukan pati (PBP) yang didominasi oleh senyawa galaktomanan. Tafsin (2007) melaporkan bahwa senyawa galaktomanan pada BIS mengandung galaktosa dan manosa dengan rasio 1:3. Lebih lanjut dilaporkan bahwa ekstraksi BIS menggunakan NaOH 0.05N menghasilkan total gula sebesar 3 168 mg/100 g BIS, dengan kandungan manosa sebesar 7.58%, selain itu molekul PBP tersebut masih ada yang berikatan dengan protein dalam bentuk glikoprotein. Di sisi lain BIS mengandung protein cukup tinggi yaitu sekitar 16.84%. Keadaan
2
demikian akan mengurangi kualitas protein, sehingga merendahkan penggunaan BIS dalam ransum. Beberapa peneliti melaporkan bahwa retensi nitrogen ransum yang mengandung BIS pada broiler sebesar 45.2% (Ramli et al. 2008) dan 57.9% (Ezieshi & Olomu 2008). Oleh karena itu perlu upaya perbaikan kualitas gizi BIS dengan cara mengurangi faktor pembatas, sehingga secara bersamaan dapat meningkatkan jumlah dan kualitas proteinnya. Teknologi ekstraksi untuk mengisolasi kandungan protein bahan merupakan cara yang menjanjikan, karena dapat memisahkan protein dari komponen lainnya sehingga terjadi optimalisasi penggunaan BIS sebagai sumber protein. Beberapa peneliti melaporkan bahwa ekstraksi protein tanaman menggunakan larutan alkali mampu mengisolasi protein sebesar 45% pada buah tomat (Liadakis et al. 1995) dan 64% pada jojoba meal (Nabetani et al. 1995), sedangkan Moure et al. (2001) melaporkan bahwa ekstraksi protein dari tanaman Rosa rubiginosa dengan menggunakan alkali lebih efektif dibandingkan menggunakan asam dan protein yang terambil mencapai 80-88%. Pada teknologi ekstraksi
dinding sel BIS akan dihancurkan, sehingga
protein (yang ada didalam sel maupun yang terikat pada dinding sel) dapat terekstrak secara optimal dan dengan teknik pengendapan diharapkan dapat diperoleh rendemen dan protein recovery setelah diperoleh
seoptimal mungkin.
Selanjutnya
produk endapan sebagai “konsentrat protein BIS” maka
dilakukan fortifikasi guna memperbaiki kualitas protein yang akan setara dengan bungkil kedelai, sehingga konsentrat protein BIS yang telah difortifikasi tersebut dapat diandalkan sebagai pengganti bungkil kedelai. Produk yang dihasilkan dari penelitian ini merupakan produk baru yang diberi nama “BISPLUS” dan akan dievaluasi melalui percobaan pada puyuh sebagai alternatif bungkil kedelai. Hasil kajian ini diharapkan sebagai informasi dan pedoman pihak terkait bahwa pada saatnya nanti ransum komersil yang selama ini diproduksi oleh pabrikan akan berbasis “Jagung-BISPLUS” atau “Cassava-BISPLUS” dan bukan berbasis “Jagung-Bungkil Kedelai” seperti saat ini.
3
Tujuan Penelitian Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengisolasi protein bungkil inti sawit dan mengkaji nilai biologinya sebagai alternatif
bungkil kedelai pada
puyuh. Adapun tujuan khusus yang akan dicapai pada penelitian ini adalah untuk mengetahui ; 1. Sifat fisik dan kimiawi BIS dan bungkil kedelai 2. Metode ekstraksi bungkil inti sawit terbaik dalam mengisolasi protein. 3. Sifat kimia dan biologi konsentrat protein BIS hasil ekstraksi terbaik 4. Penggunaan konsentrat protein BIS terfortifikasi (BISPLUS) pada ransum terhadap performa puyuh. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi khususnya kepada praktisi dan pihak industri pakan ternak tentang ; 1. Peningkatan manfaat BIS sebagai komponen pakan unggas 2. Adanya teknologi ekstraksi protein BIS dalam memperoleh pakan sumber protein lokal yang dapat diandalkan
sebagai alternatif bungkil kedelai,
sehingga tidak selalu tergantung dari bahan baku import 3. Sumbangan pada kemajuan ilmu pengetahuan guna memacu para peneliti untuk menggunakan metode ekstraksi pada pakan sumber protein yang lain 4. Memberi masukan kepada pemerintah dalam hal kebijakan di bidang pakan tentang pemanfaatan bahan baku sumber protein lokal sebagai pengganti bungkil kedelai dalam upaya mendukung ketahanan pakan nasional. Kerangka Penelitian Kerangka pemikiran yang melandasi dilakukannya penelitian ini adalah bahwasanya sumber protein nabati
untuk unggas sangat terbatas dan masih
mengandalkan bungkil kedelai. Impor bungkil kedelai dari tahun ke tahun mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya populasi unggas di Indonesia. Kondisi demikian jika dibiarkan akan menimbulkan situasi yang tidak sehat dalam bidang pakan sebab akan selalu tergantung dari luar negeri disamping juga menguras devisa negara. Sementara disisi lain sangat banyak potensi sumber
4
daya lokal yang cukup prospektif dijadikan sebagai sumber protein
alternatif
bungkil kedelai. Upaya yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan eksplorasi bahan balu pakan lokal yang bisa dijadikan sumber protein. Salah satu bahan tersebut adalah bungkil inti sawit
dengan cara membuat konsentrat protein melalui
teknologi ekstraksi yang mengkombinasikan
metode fisiko-kimia. Sejauh ini
belum ada penelitian sejenis ke arah itu. Rancangan penelitian yang digunakan adalah berupa eksperimen murni baik diadakan di laboratorium (isolasi, ekstraksi dan produksi konsentrat protein serta evaluasi secara fisik, kimia dan biologi) maupun pada pengujian di lapang (in-vivo). Alur kerangka penelitian tersaji pada Gambar 1. Penelitian ini dibagi menjadi empat tahap. Pertama, fraksinasi dan evaluasi fisiko-kimia bungkil inti sawit. Kedua, isolasi protein dari bungkil inti sawit melalui metode ekstraksi dan profil asam aminonya. Pada tahap ini akan dilakukan isolasi dengan cara mengektraksi yang menerapkan beberapa metode ekstraksi dan bahan pengendap yang berberbeda. Ketiga, mengevaluasi kualitas kimia dan biologi konsentrat protein
bungkil inti sawit. Pada tahap ini dilakukan uji kualitas protein produk
yang dihasilkan baik secara kimia dengan cara menghitung Indeks Asam Amino Esensial (IAAE) maupun biologis dengan cara mengukur retensi protein dan energi metabolis pada ternak puyuh. Keempat, mengkaji penggunaan konsentrat protein sebagai pakan ternak puyuh serta mengetahui performa, produksi telur dan kondisi histopatologi organ usus dan hati.
5
Tahap
Kegiatan
I
Fraksinasi dan Evaluasi FisikoKimia Bungkil Inti Sawit (BIS)
II
Isolasi protein dari bungkil inti sawit melalui metode ekstraksi bertingkat
III
Mengevaluasi kualitas kimia dan biologi konsentrat protein bungkil inti sawit
IV
Mengkaji penggunaan konsentrat protein sebagai pakan ternak puyuh
Metode Kerja
Luaran
• Fraksinasi • Sifat fisik • Sifat kimia
BIS Terfraksi Sifat Fisikokimia BIS
• Ekstraksi • Bahan pengendap yang berbeda
-Metode ekstraksi terbaik -Konsentrat protein
• Analisis asam amino dan kelarutan protein • Retensi protein dan energi metabolis
• Fortifikasi • Pengukuran performans dan prod. telur • Histopatologi
- Sifat fisiko-kimia - Profil asam amino - Retensi dan energi metabolis
- BISPLUS - Performa puyuh
Rekomendasi: Penggunaan konsentrat protein BIS sebagai alternatif bungkil kedelai untuk pakan puyuh
Gambar 1 Kerangka penelitian isolasi protein bungkil inti sawit dan kajian nilai biologinya sebagai alternatif bungkil kedelai pada puyuh
II. TINJAUAN PUSTAKA Kelapa Sawit dan Hasil Sampingnya Menurut FAO (2006), tanaman kelapa sawit awal mulanya berasal dari Afrika Barat dan selanjutnya menyebar ke berbagai negara termasuk Indonesia. Tanaman tersebut mulai dipanen pada umur 3.5–4.5 tahun, umur ekonomis 25 tahun, setiap pohon terdapat sekitar enam tandan buah yang tumbuh dan masak secara berurutan, setiap tandan mengandung 250–600 buah berbentuk brondolan, setiap tandan buah beratnya 10–40 kg sekitar 60-65% berupa brondolan. Buah sawit terdiri dari 4 bagian, antara lain pada bagian paling luar disebut lapisan eksocarp,
bagian
daging
buah
disebut
mesocarp,
bagian
tempurung/cangkang/shell disebut endocarp dan bagian inti disebut kernel. Kelapa sawit adalah salah satu komoditi non migas andalan Indonesia yang menempati nomor 2 terbesar di dunia setelah Malaysia. Menurut laporan Lembaga Oil World, lembaga penyedia jasa informasi dan perkiraan produksi minyak nabati berbasis di Hamburg, Jerman memproyeksikan, produksi minyak sawit Indonesia akan melebihi Malaysia pada tahun 2010 dengan produksi 12 293 juta ton, sedangkan Malaysia sekitar 11 052 juta ton. Hal ini disebabkan karena Malaysia mengalami kendala terbatasnya lahan, sehingga hanya bisa dapat meningkatkan produksinya melalui intensifikasi, sedangkan Indonesia masih dapat meningkatkan produksinya
melalui
intensifikasi dan
ekstensifikasi.
Dengan demikian Malaysia dan Indonesia merupakan produsen utama minyak sawit dunia, Malaysia
dengan tingkat pertumbuhan 7.47% telah
memenuhi
51.54% produksi minyak sawit dunia, sedangkan Indonesia dengan tingkat pertumbuhan 11.64% mensuplai 29.32% produksi minyak sawit dunia, sehingga 80.86% seluruh minyak sawit dunia berasal dari Malaysia dan Indonesia (Dja’far & Wahyono 2003). Secara umum terdapat 2 metode dalam menghasilkan minyak sawit, yaitu menggunakan mesin ekspeller dan ekstraksi menggunakan pelarut organik (Sundu & Dingle 2000). Buah sawit disusun oleh beberapa lapisan mulai dari lapisan paling luar sampai dengan bagian intinya (Gambar 2, 3 dan 4).
7
Gambar 2 Profil buah sawit dan lapisan penyusunnya.
Gambar 3 Buah sawit utuh dan bagian dalamnya.
Gambar 4 Brondolan buah sawit yang sudah masak.
8
Menurut Dirjen Perkebunan (2008) perkiraan total luas areal kelapa sawit tahun 2008 sebesar 7 007 876 ha dan luas areal produktif sebesar 4 953 382 ha dengan produksi minyak sawit mencapai 18 089 503 ton (Tabel 1). Selain itu juga diperoleh hasil samping berupa bungkil inti sawit, lumpur sawit dan serabut sawit yang berpotensi sebagai pakan ternak masing-masing sebesar 1.3, 2.5 dan 6 juta ton/tahun. Berdasarkan wilayah diketahui bahwa Pulau Sumatera merupakan penyumbang terbesar CPO yaitu 14 091 007 ton (77. 89%) diikuti masingmasing
oleh Kalimantan (17.87%), Sulawesi (3.18%), Maluku dan Papua
(0.76%) serta Jawa (0.30%). Tabel 1 Luas areal dan produksi minyak sawit di Indonesia Wilayah
Luas total area (ha)
Luas area produktif (ha)
4 895 022 26 619 1 819 788 206 875 59 572 7 007 876
3 702 863 16 090 1 023 336 165 345 45 748 4 953 385
Sumatera Jawa Kalimantan Sulawesi Maluku+Papua Indonesia
tahun 2008
Produksi CPO (ton) 14 091 007 (77.8) 53 601 (0.30) 3 232 832 (17.87) 574 998 (3.18) 137 065 (0.76) 18 089 503
Sumber: Dirjen Perkebunan (2008). angka didalam kurung merupakan persentase nasional
Tabel 1 memperlihatkan bahwa produksi minyak sawit di Indonesai cukup tinggi, maka bersamaan dengan itu dihasilkan bungkil inti sawit tinggi juga. Hal ini merupakan potensi yang cukup menjanjikan sebagai pakan ternak bila dimanfaatkan dengan baik. Hem et al. (2008) melaporkan bahwa buah kelapa sawit menghasilkan dua macam minyak sawit yaitu crude palm oil (CPO), berwarna merah
yang dihasilkan dari ekstraksi buah kelapa sawit bagian
luar/serat sawit dan digunakan sebagai minyak makan. Selain itu juga dihasilkan palm kernel Oil (PKO) atau minyak inti sawit yang dihasilkan dari inti sawit (kernel meal). Minyak inti sawit mengandung asam lemak jenuh esensial antara lain asam laurat (C12:48%), asam miristat (C14:16%) dan asam oleat (C18:15%) yang sering digunakan sebagai bahan dasar untuk produksi margarin, bahan kosmetik dan lain-lain. Selain hasil samping pengolahan buah sawit menjadi minyak sawit (BIS, lumpur sawit, serat sawit) juga diperoleh hasil samping tanaman kelapa sawit yang mempunyai nilai gizi cukup baik (Tabel 2).
9
Tabel 2 Komposisi zat makanan hasil samping tanaman dan pengolahan buah sawit Zat Makanan (%) Bahan kering Abu Protein kasar Serat kasar Lemak kasar BETN Kalsium Fosfor GE (kkal/kg)
Daun tanpa lidi2 46.18 13.40 14.12 21.52 4.37 46.59 0.84 0.17 4461
Hasil samping tanaman kelapa sawit Lumpur Serat perasan Pelepah2 BIS1 buah2 sawit2 26.07 24.08 93.11 89.28 5.10 14.40 5.90 4.69 3.07 14.58 6.20 15.04 50.94 35.88 48.10 24.22 1.07 14.78 3.22 5.69 39.82 14.36 36.58 39.64 0.96 1.08 0.58 0.08 0.25 0.45 4841 4082 4684 3543
TBK2 92.11 7.89 3.70 47.93 4.70 35.72 -
Ket . 1) Analisis Laboratorium Makanan Ternak IPB (2008). 2 ) Mathius et al. (2004). BIS (bungkil inti sawit), TBK (tandan buah kosong)
Proses pengolahan buah sawit menjadi minyak sawit akan menghasilkan by product berupa lumpur sawit, bungkil inti sawit dan serabut sawit yang berpotensi sebagai pakan ternak (Gambar 5). Tandan buah segar
Tandan kosong (55-58%)
Serat buah (12%)
Minyak kasar (CPO)
Inti sawit (4-5%)
Cangkang (8%)
(18-20%)
Lumpur sawit (2% kering)
Minyak inti sawit (45-46%)
Bungkil inti sawit (45-46%)
Gambar 5 Proporsi hasil pengolahan buah sawit menjadi minyak sawit (Devendra 1998 dalam Sinurat 2003)
10
BIS dan Teknologi Pengolahannya sebagai Pakan Ternak Aritonang (1986) menyatakan beberapa hasil olahan kelapa sawit yang paling banyak digunakan sebagai pakan ternak antara lain minyak sawit (CPO) terutama yang kualitasnya rendah seperti Palm Stearin (PS) dan juga berupa hasil ikutan yaitu Bungkil Inti Sawit (BIS). Mengingat beberapa keterbatasan yang dimiliki oleh BIS sebagai pakan ternak unggas, maka beberapa peneliti telah melakukan upaya perbaikan kualitas dengan menerapkan teknologi tertentu. Menurut Simanjuntak (1998) fermentasi dapat meningkatkan zat makanan bahan berkualitas rendah dan berfungsi sebagai salah satu cara pengolahan dalam rangka pengawetan bahan, serta cara untuk mengurangi bahkan menghilangkan zat racun yang terkandung pada suatu bahan. Penggunaan BIS pada unggas telah dilaporkan beberapa peneliti antara lain Kamal (1984) melaporkan bahwa pemberian sebanyak 10–20% pada pakan ayam pedaging dapat meningkatkan berat badan. Penggunaan 6% BIS dapat menggantikan 6% bungkil kelapa Widjaja (1986). Sabrina (2001) melaporkan bahwa BIS yang difermentasi dengan kapang
Neurospora sitophila dapat
diberikan pada ransum broiler sampai level 20% tanpa mengganggu penampilannya. BIS dalam ransum dapat digunakan hingga 10% tanpa mengganggu bobot badan, konsumsi dan konversi ransum (Jaelani 2007). BIS yang belum difermentasi maupun sudah difermentasi (FBIS) dapat digunakan 5% dalam pakan ayam pedaging dengan menghasilkan angka konversi yang lebih baik dari kontrol, serta tidak menyebabkan perbedaan persentase karkas ayam yang dihasilkan tetapi pemberian FBIS nyata menghasilkan lemak abdomen yang lebih rendah dibandingkan dengan BIS dan pakan kontrol (tidak menggunakan BIS maupun FBIS). Dairo & Fasuyi (2008) melaporkan bahwa penggantian bungkil kedelai dengan BIS sebanyak 25, 50 dan 75% tidak menyebabkan perbedaan konsumsi pakan yang signifikan masing-masing sebesar 121.74, 126.56 dan 126.06 gram dengan angka konversi sebesar 2.06, 2.19 dan 2.21 pada ayam petelur. Pada kelinci yang sedang bertumbuh, penggunaan BIS sampai dengan 40% dapat dilakukan tanpa mempengaruhi konsumsi ransum. Orunmuyi et al. (2006)
11
melaporkan bahwa
penggunaan
BIS sebanyak 30% tidak mempengaruhi
pertambahan bobot badan, konversi ransum dan persentase
karkas yang
dihasilkan. Tabel 3 Kandungan protein dan asam amino bungkil inti sawit Protein dan Asam Amino (%) Protein Metionina Arginina Treonina Histidina Isoleusina Lisina Leusina Fenilalanina Valina Total
1 16.84 0.24 1.28 0.43 0.27 0.59 0.35 1.01 0.62 0.81 5.61 (33.25)
2 a 12.90 0.26 1.72 0.54 0.30 0.60 0.59 0.80 0.60 0.90 6.31 (48.91
b 15.40 0.25 1.79 0.43 0.30 0.67 0.62 1.03 0.69 0.69 6.47 (42.01)
3 21.3 0.47 2.68 0.66 0.41 0.60 0.69 1.23 0.82 0.43 7.99 (37.51)
Ket. 1) Laboratorium Makanan Ternak IPB (2008), 2) Hartadi et al. (1980) (Ekstraksi : a) mekanik,b) kimia), 3) Nwokolo et al. (1976)
Kacang Kedelai dan Hasil Sampingnya Menurut Deptan (2004) luasan tanaman kedelai di Indonesia pada tahun 2003 sebesar 530 244 ha dengan produksi 677 531 ton (rata-rata 1.2 ton/ha). Kacang kedelai jarang digunakan sebagai ransum dalam bentuk mentah, karena mengandung anti tripsin yang dapat mengganggu penyerapan beberapa asam amino, namun zat antinutrisi tersebut akan berkurang atau bahkan hilang dengan pemanasan yang tepat. Kandungan protein dan minyak yang dihasilkan pada kacang kedelai masing-masing sebesar 38 dan 20% (Leeson & Summers 2005). Bungkil kedelai adalah hasil samping ekstraksi kedelai dan merupakan bahan pakan yang baik karena palatabilitas dan daya cerna yang tinggi. Kandungan protein kasar bungkil kedelai berkisar antara 41% – 50% tergantung kepada jumlah kulit yang dihilangkan dan metode pengolahan yang digunakan (FAO 2007). Profil asam amino bungkil kedelai sangat seimbang, protein bungkil kedelai kualitasnya lebih baik dari sumber protein asal tanaman yang lain, namun demikian kandungan kalsium, karoten dan vitamin D rendah.
12
Bungkil
kedelai mengandung semua asam amino essensial kecuali
metionina, yang merupakan asam amino pembatas (McDonald et al. 2002). Pada ransum unggas, bungkil kedelai mensuplai sampai 50% protein dan sekitar 25% energi metabolis (Swick 2001). Gambar 6 disajikan proses pengolahan kacang kedelai dan hasil sampingnya. Kacang Kedelai pembersihan, pemecah, pemilihan kulit
Keping Biji (89%)
Kulit (8%) Pemanasan penggilingan
Hipokotil (3%) Extraksi dgn heksana
Pemisahan pelarut
Pakan Ternak
Lempeng Bungkil
Minyak Kasar
Penggilingan Pengelompokan
Menir Kedelai
Tepung Kedelai
Gambar 6 Proses pembuatan bungkil kedelai (Harris & Karmas 1989)
Menurut Sipos et al. (1983) bahwa proses pembuatan bungkil kedelai dimulai dengan membersihkan kedelai dari kedelai yang rusak dan bahan-bahan asing, kemudian dilakukan pemecahan sehingga kulitnya bisa terpisah. Kulit kedelai mengalami proses pemanasan (85-105 0C), dihaluskan dan dijual sebagai pakan. Kotiledon atau keping biji kedelai dipanaskan (60-65 0C) supaya lebih lunak untuk dipecah. Minyak dipisahkan dari pecahan keping kedelai dengan ekstraksi larutan heksana. Sisa dari pengolahan minyak kedelai adalah lempeng bungkil, yang kemudian menghasilkan tiga produk yaitu: bungkil kedelai, konsentrat protein kedelai dan isolat protein kedelai. Bungkil kedelai dihasilkan setelah pecahan keping kedelai mengalami pemisahan dan penghilangan pelarut heksana serta digiling.
13
Parsons et al. (1991) melaporkan bahwa
kualitas bungkil kedelai
ditentukan oleh proses pengolahan dan juga ukuran partikel, pada pengolahan dengan ekstraksi menggunakan pelarut,
kelarutan protein mencapai 77%,
sedangkan semakin besar ukuran partikel kelarutannya semakin menurun, pada ukuran partikel 184, 251, 299 dan 556 µm mempunyai kelarutan protein masingmasing sebesar 89.6, 83.3, 81.6 dan 79.2%. Begitu juga semakin lama waktu autoclaf makin menurunkan kelarutan proteinnya. Tabel 4 disajikan kandungan protein dan asam amino pada bungkil kedelai berbagai sumber. Tabel 4 Kandungan protein dan asam amino bungkil kedelai Protein dan Asam Amino (%) Protein Metionina Arginina Treonina Histidina Isoleusina Lisina Leusina Fenilalanina Valina Total
1
2
3
46.58 0.53 3.31 1.62 1.21 2.26 2.79 3.44 2.3 2.25 19.71 (42.31)
44.00 0.62 3.14 1.72 1.17 1.96 2.69 3.39 2.16 2.07 18.92 (43.00)
48.00 0.75 3.45 1.88 1.23 1.92 2.95 3.71 2.44 1.02 19.35 (40.31)
Ket. 1) Laboratorium Makanan Ternak IPB (2008) 2) NRC (1994) 3) Nwokolo et al. (1976) Angka dalam kurung menunjukkan persentase asam amino esensial terhadap protein kasar
Import bungkil kedelai sejak tahun 1992 sampai saat ini terus mengalami peningkatan, dimana
pada tahun 1992 sebanyak 200 000 ton, tahun 1993
sebanyak 400 000 ton dan tahun 1994 sebesar 500 000 ton, sedangkan
tahun
2003 sebesar 1 350 000 ton. Adapun asal bungkil kedelai dari USA, Amerika latin dan India. Kandungan zat makanan bungkil kedelai lokal biasanya sekitar 42% protein, metionina 0.68%, lisina 3.07% dan triptophan 0.66%. Kandungan beta-manan pada bungkil kedelai antara galaktosa dengan mannosa rata-rata dengan perbandingan 1:1.8 (Hsiao et al. 2006), sedangkan untuk bungkil inti sawit dengan perbandingan 1:3 (Tafsin 2007). Bila diperhatikan negara asal import bungkil kedelai terdapat variasi kandungan nutrisinya (Tabel 5).
14
Kebutuhan bungkil kedelai Indonesia 54% dipasok oleh Brazil, 31% oleh AS, dan 10% oleh Argentina dan China. Saat ini ada lima Perusahaan Makanan Ternak (PMT) yang menggunakan subsidi impor bungkil kedelai, padahal Indonesia termasuk penghasil kelima terbesar kacang kedelai setelah Amerika Serikat, Cina, Brazil dan Rusia. Tabel 5 Kandungan nutrisi bungkil kedelai dari berbagai negara asal Zat Makanan Protein Kasar (%) Serat Kasar (%) Lemak Kasar (%) Aktifitas Urease (%) Kelarutan Protein (KOH,%) Total Asam Amino (%) Treonina (%) sistina (%) Metionina (%) Lisina (%) Triptopana (%)
USA 46.23 5.48 1.67 0.04 86.18
Argentina 45.01 6.47 1.55 0.05 82.03
Negara Brazil 45.91 6.68 1.59 0.03 80.68
44.83 1.79 0.73 0.65 2.87 0.63
43.16 1.73 0.68 0.62 2.74 0.61
44.44 1.76 0.70 0.62 2.77 0.61
India 47.70 6.30 1.04 0.06 72.92
China 45.27 6.37 1.52 0.06 85.89
46.32 1.67 0.70 0.66 2.80 0.63
43.14 1.70 0.71 0.61 2.73 060
Sumber : NOPA (2003)
Bungkil kedelai mensuplai hampir 25% kebutuhan protein pada unggas. Tangendjaja (1997) melaporkan bahwa batas penggunaan bungkil kedelai untuk broiler dapat mencapai 41%. Hasil penelitian Agustin (1990) menunjukkan bahwa keuntungan bungkil kedelai sebagai penyusun ransum antara lain dapat meningkatkan kualitas protein dan efisiensi penggunaan ransum. Bungkil kedelai memiliki profil asam amino yang cukup baik sebagai penyusun ransum unggas, namun
memiliki
metionina
sebagai
faktor
pembatas
asam
amino
(Lesson & Summer 2005). Sifat Fisikokimia Bungkil Inti Sawit dan Bungkil Kedelai Sifat fisik dan kimiawi merupakan faktor yang penting diketahui karena hal itu akan mempengaruhi keragaman nilai nutrisinya, dimana proses produksi BIS di pabrik akan berpengaruh terhadap sifat fisik dan
kandungan nutrisi yang
beragam. Chung & Lee (1985) menyatakan bahwa ukuran partikel dan kadar air merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi sifat fisik disamping distribusi ukuran partikel, bentuk dan karakteristik permukaan partikel suatu bahan.
15
Lebih lanjut dinyatakan bahwa keberhasilan teknologi pakan dalam hal homogenitas
pengadukan pakan, laju aliran pakan dalam organ pencernaan,
proses absorpsi dan kadar nutrisi semuanya terkait erat dengan sifat fisik bahan. Secara visual BIS dan bungkil kedelai berbeda warna maupun teksturnya. Biasanya warna BIS adalah coklat muda, sedangkan bungkil kedelai berwarna putih kekuningan (Gambar 7).
Bungkil Inti Sawit
Bungkil Kedelai
Gambar 7 Visualisasi bungkil inti sawit dan bungkil kedelai
Terdapat minimal enam sifat fisik pakan yang penting diketahui yaitu berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, sudut tumpukan, daya ambang dan faktor higroskopis (Khalil 1999), sedangkan sifat kimiawi meliputi kelarutan dan tingkat keasamannya (Tabel 6). Tabel 6 Sifat fisikokimia bungkil inti sawit dan bungkil kedelai Uraian
Bungkil Inti Sawit 1 2
Bungkil kedelai 2
Sifat fisik: Sudut tumpukan (o) Kerapatan tumpukan (g/ml) Kerapatan pemadatan tumpukan (g/ml) Berat jenis (g/ml)
0.58 0.69 1.36 0.59
33.38 0.61 0.82 1.34 1.46
32.89 0.57 0.68 1.16 1.53
Sifat kimiawi : pH Kelarutan Total (%) Protein Kasar (%)
16.50
6.3 23.15 16.84
6.5 38.64 46.58
Ket 1) Jaelani (2007), 2) Ramli (2008)
Amaefule et al. (2009) melaporkan bahwa BIS mempunyai kandungan protein kasar 20.53%, lemak kasar 6.15% BETN dan energi bruto masing-masing sebesar 42.47 % dan 1 927 kkal/kg. Lebih lanjut dilaporkan bahwa bungkil inti
16
sawit mempunyai kecernaan bahan organik dan energi masing-masing sebesar 77.66 dan 78.83% pada ternak babi masa pertumbuhan. Semakin kecil ukuran partikel, maka nilai kerapatan tumpukan akan semakin meningkat sehingga akan mengurangi volume ruang penyimpanan (Syarief & Irawaty 1993). Niro (2005) menambahkan
bahwa
bahan yang memiliki nilai kerapatan tinggi akan
menghemat biaya pengeluaran untuk pengemasan dan penyimpanan bahan. Struktur, Sifat dan Klasifikasi Potein Protein merupakan suatu makromolekul kompleks yang tersusun dari rantai asam amino yang terikat melalui ikatan-ikatan peptida. Terdapat 20 macam asam amino yang membentuk badan dasar dari protein. Menurut McDonald et al. (2002) semua asam amino yang ada pada protein mempunyai ciri yang sama (dua gugus fungsional yang penting) yaitu gugus karboksil (COOH) dan gugus amino (NH2) diikat pada atom karbon yang sama. Selain itu asam amino juga mempunyai atom hidrogen, kadang-kadang gugus hidroksil (OH) dan belerang (S). Asam amino terdiri dari rantai karbon (radikal R), atom hidrogen (OH), belerang (S), serta gugus amino (NH2). Gambar 8 dan 9 disajikan struktur asam amino dan pembentukan ikatan peptida. COOH H2N
C
H
R Gambar 8 Struktur umum asam amino pada protein.
Menurut Lehninger (1993) masing-masing asam amino berbeda satu dengan yang lain pada rantai sampingnya (gugus R) yang bervariasi dalam struktur, ukuran, muatan listrik dan kelarutan dalam air. Perbedaan utama dari asam-asam amino tersebut adalah: ada asam-asam amino yang rantai sampingnya relatif tidak larut dalam air atau hidrofobik (alanina, valina, leusina, isoleusina, metionina, prolina, fenilalanina, triptopana dan tirosina), asam amino yang dalam hampir semua kondisi kehidupan terdapat dalam bentuk terionisasi sehingga bersifat hidrofilik (asam aspartat, asam glutamat, lisina, arginina dan histidina),
17
sedangkan asam amino yang lainnya tergolong diantara dua kelompok ekstrim ini. Yu (2007) melaporkan bahwa kualitas protein, karakteristik degradasi, penggunaan dan ketersediannya tidak hanya ditentukan oleh jumlah total komposisi kimiawi
protein, tetapi juga ditentukan
struktur intrinsik protein
seperti struktur protein skunder (alfa helix, beta sheet dan rasio keduanya) dan komponen matrik biologi (protein yang berhubungan dengan pati atau protein yang berhubungan dengan matrik karbohidrat). Sifat asam amino berdasarkan kelarutan, yaitu larut dalam pelarut polar seperti air dan etanol, tetapi tidak larut dalam pelarut non polar atau sebaliknya, serta mempunyai titik didih yang tinggi yaitu sekitar 200oC (Lehninger 1993). Ke-20 asam amino mempunyai struktur umum yang sama kecuali prolin yang tidak mempunyai gugus R seperti asam amino lainnya
(Tabel 7). O
H C
C
OH Gugus karboksil
O
H
H
C
C
N
OH
R
H
O
H N
R Rantai cabang
H Gugus amino
H
H
H2 O
O
H
C
C
N
Sintesis, hidrolisis
C
C
N
OH
R
H
H2 O
OH
R
H
O
H
C
C
R
H
N
H
Ikatan peptida Gambar 9 Struktur asam amino dan pembentukan ikatan peptida.
Pada proses pencernaan protein, asam-asam amino yang terikat dalam rantai polipeptida dipecah menjadi ikatan-ikatan peptida lebih sederhana melalui reaksi hidrolisis (Morris 2006). Lebih lanjut ditambahkan bahwa pecernaan protein terjadi pada lambung, dimana
tahap pertama
sel-sel tertentu melepaskan
asam klorida yang menyebabkan proses denaturasi protein. Dengan rusaknya
18
struktur protein ini, maka protein lebih peka terhadap peranan enzim pencernaan, asam klorida juga berfungsi untuk mengkonversi precursor enzim pepsinogen yang tidak aktif menjadi enzim pepsin. Segera setelah isi lambung masuk dalam duodenum, hormon intestin (pankreozymin) merangsang sel-sel pankreas untuk melepaskan enzim-enzim yang merupakan pelengkap enzim-enzim proteolitik dan enzim-enzim lain yang diperlukan untuk pencernaan karbohidrat dan
lemak.
Asam amino arginina merupakan precursor untuk pembentukan beberapa zat seperti protein, urea, creatin, polyamin, NO, prolina, glutamat, protein turnover, sintesis indogenus dan pakan. Tabel 7 menyajikan klasifikasi asam berdasarkan polaritas relatif gugus R-nya. Tabel 7 Klasifikasi asam amino berdasarkan polaritas relatif gugus R-nya Gugus Gugus R polar tetapi Gugus R bermuatan Gugus R bermuatan R nonpolar tak bermuatan negatif (asam) positif (basa) (hidrofobik) (hidrofilik) Alanina Isoleusina Leusina Metionina 1 Fenilalanina 2 Prolina Triptopan 2 Valina
Asparagina Sistein Glutamin Glisina Serina Treonina Tirosina
Asam aspartat Asam glutamat
Arginina Histidina Lisina
Sumber : Lehninger (1993), 1) asam amino mengandung S, 2) asam amino aromatik
Isolasi, Ekstraksi dan Pembuatan Konsentrat Protein Isolasi dan Ekstraksi Protein Isolasi merupakan proses pemisahan campuran beberapa zat menjadi komponen-komponen yang terpisah. Sebelum melakukan isolasi biasanya terlebih dahulu diawali dengan proses ekstraksi baik secara fisik, kimiawi maupun kombinasi keduanya. Ekstraksi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: aqueous phase (menggunakan air sebagai pelarut) dan organic phase (menggunakan pelarut organik, seperti kloroform, eter, dan sebagainya). Menurut Bernasconi et al. (1995) syarat pelarut yang dapat digunakan dalam proses ekstraksi antara lain; murah, tersedia dalam jumlah yang besar, tidak beracun, tidak dapat terbakar, tidak eksplosif bila tercampur dengan udara, tidak korosif, tidak menyebabkan
19
terbentuknya emulsi dan stabil secara kimia. Ada dua syarat agar pelarut dapat digunakan dalam proses ekstraksi, yaitu: (1) pelarut tersebut merupakan pelarut terbaik untuk bahan yang akan diekstraksi, (2) pelarut tersebut harus terpisah setelah pengocokan. Oleh karena pelarut yang digunakan harus yang terbaik, maka dalam proses ekstraksi dikenal adanya istilah ”all or nothing”, yaitu terekstrak seluruhnya atau tidak sama sekali (Winarno et al. 1973) Ekstraksi protein merupakan proses pemisahan atau pemindahan protein dari komponen lain pada suatu bahan yang bertujuan untuk mendapatkan protein sebanyak mungkin agar dapat memanfaatkan protein tersebut secara optimal khususnya sebagai komponen pada pakan ternak. Proses ekstraksi merupakan tahap awal yang sangat menentukan untuk melakukan penelitian tentang protein atau enzim tertentu. Sedangkan fortifikasi adalah proses memperkuat atau melengkapi suatu bahan dengan bahan yang lain. Menurut Lehninger (1993) pola kelarutan protein pada umumnya sangat tinggi pada pH ekstrim (keadaan basa dan sangat asam). Oleh karena itu pakan sumber
protein yang akan dipisahkan proteinnya terlebih dahulu dilarutkan
dengan menggunakan larutan
yang relatif
basa dan kemudian
diendapkan
sampai tercapai titik isoelektrik, yaitu pada pH dimana kelarutan protein paling rendah. Titik
isoelektrik (isoelectric point/pI) suatu asam amino adalah pH
dimana asam amino tidak mempunyai selisih muatan dan karena itu tidak bergerak dalam medan listrik. Sebagian besar protein hasil ekstraksi berdasarkan studi yang dilakukan mengendap pada pH antara 4 dan 5 (Pirie 1987). Penggunaan NaOH untuk mengekstraksi suatu bahan dapat mendegradasi dinding sel dan menurunkan fraksi organik dari dinding sel (McManus 1978). Menurut Tafsin (2007) penggunaan kaca dalam proses ekstraksi BIS meningkatkan kandungan total gula
dibanding tanpa kaca,
dapat
begitu juga
penggunaan jenis pelarut dan konsentrasi yang memberikan hasil yang berbeda juga (Tabel 8). Kandungan gula manosa hasil ekstraksi dengan berbagai cara ekstraksi menggunakan pelarut akuades atau NaOH 0.05N berkisar antara 4974%.
20
Tabel 8 Pengaruh cara ekstraksi terhadap kandungan total gula* Perlakuan
Total Gula (mg)
Akuades NaOH 0.05N NaOH 0.1N Akuades + kaca NaOH 0.05N + kaca NaOH 0.1N + kaca
1 353.6c±119.8 1 171.5c±131.4 1 233.7c±215.5 2 114.8b±402.1 3 168.0a±441.6 1 218.4c±330.6
% manosa yang dihasilkan
2.49 2.01 0.15 5.49 7.58 2.66
Sumber : Tafsin (2007), *) dihasilkan dari ekstraksi 100 g BIS
Tabel 9
Pengaruh cara ekstraksi terhadap kandungan dan rasio komponen gula yang dideteksi dengan HPLC yang dilengkapi Carbohydrate column
Perlakuan Akuades NaOH 0.05 N NaOH 0.1 N Akuades + Kaca NaOH 0.05 N + Kaca NaOH 0.1 N + Kaca Sumber : Tafsin (2007), glukosa
Komponen gula (ppm) Galaktosa Glukosa 664.2 51.65 (13) (1) 607.5 68.58 (9) (1) 772.7 95.66 (8) (1) 296.8 58.26 (5) (1) 386.5 48.38 (8) (1) 466.5 61.26 (8) (1)
Manosa 786.3 (15) 666.1 (10) 57.15 (0.6) 986.8 (17) 980.7 (20) 873.1 (14)
angka dalam kurung menunjukkan rasio komponen gula terhadap
Beberapa metode bisa digunakan untuk memisahkan protein antara lain elektroforesis yaitu pemisahan protein berdasarkan tanda dan muatan listrik pada gugus R dan gugus terminal amino dan karboksil yang bermuatan (Lehninger 1993 & Bailey 1990). Lebih lanjut dinyatakan bahwa setiap pH tertentu suatu campuran protein akan mengandung beberapa gugus yang bermuatan total negatif, beberapa yang bermuatan total positif dan beberapa yang tidak bermuatan. Jika campuran ini ditempatkan di dalam medan listrik, protein bermuatan positif akan bergerak menuju elektroda bermuatan negatif, dan protein bermuatan total negatif akan bergerak menuju elektroda bermuatan positif, serta protein yang tidak bermuatan
akan tinggal diam. Molekul protein dengan densitas
21
muatan yang relatif tinggi akan bergerak menuju elektroda secara lebih cepat dibandingkan dengan protein yang memiliki densitas muatan yang lebih rendah. Harris & Angal (1989) melaporkan bahwa pemisahan protein dari komponen lain bisa dilakukan dengan menggunakan filtrasi gel yaitu dengan cara mengalirkan campuran mengandung protein ke dalam kolom yang mengandung butiran berpori yang amat kecil, terbuat dari polimer berhidrat tinggi. Metode ini berguna untuk pemisahan protein dalam volume yang kecil, molekul protein yang lebih kecil dapat menembus ke dalam pori-pori butiran, tetapi molekul protein besar tidak dapat menembus ke dalam butiran dan melewati kolom dengan lebih cepat. Protein berukuran menengah akan mengalir ke bawah pada kecepatan antara, tergantung pada kemampuan menembus butiran. Pemisahan protein dapat juga dilakukan dengan teknik pengendapan (precipitation), antara lain
dengan
penambahan
garam-garam organik dan
polikation (Young 1994; Muchtadi 1993). Penambahan garam-garam anorganik, merupakan metode yang paling sering digunakan untuk mengendapkan protein, biasanya menggunakan amonium sulfat atau kalium sulfat. Pengendapan protein menggunakan garam-garam anorganik tersebut merupakan proses dehidrasi (jika dehidrasi terlalu cepat ataupun terlalu lambat akan terjadi denaturasi protein, sehingga harus dicari kecepatan penambahan garam yang paling optimum). Penambahan garam harus dilakukan sedikit demi sedikit dengan maksud garam dapat larut sebelum ditambahkan garam berikutnya. Semakin
agar
banyak
amonium sulfat yang larut, semakin besar jumlah air dan pelarut yang menjadi terikat oleh setiap amonium sulfat yang ditambahkan. Lama kelamaan, dengan penambahan garam yang terus menerus, air yang tersedia untuk berinteraksi dengan molekul protein menjadi berkurang, sampai pada suatu saat air tidak cukup lagi untuk mempertahankan protein dalam larutan dan akhirnya protein akan mengendap. Polikation, digunakan untuk menghilangkan atau menetralkan komponen yang bermuatan negatif seperti asam-asam nukleat, karena dia bermuatan positif dengan tujuan untuk mengikat dan membuang protein atau makromolekul lain yang tidak diinginkan.
22
Pengendapan protein juga dapat dilakukan dengan pengaturan pH dan suhu serta penggunaan pelarut organik. Protein akan menjadi bermuatan negatif atau positif jika pH medium dinaikkan di atas atau diturunkan dibawah titik isoelektriknya. Pada pH yang rendah terjadinya penambahan proton dari gugus amida, sehingga bermuatan positif, sedangkan pada pH yang tinggi mempunyai muatan negatif, karena
gugus karboksil pada
protein backbone kehilangan
proton. Pada titik isoelektrik, protein tidak mempunyai muatan dan solubilitasnya rendah karena protein tidak mampu berinteraksi dengan medium dan kemudian mengendap ke dalam larutan (Scope 1982, demikian
Harris & Angal 1989). Dengan
merubah pH dari larutan yang mengandung protein
menyebabkan
pengendapan sebagian protein.
Pengaturan suhu
akan dapat juga dapat
digunakan untuk mengisolasi protein, dimana pengaturan suhu tergantung dari jenis proteinnya karena penyusun protein mempunyai suhu dan pH yang berbedabeda. Penggunaan pelarut organik dapat menurunkan
kelarutan protein.
Penurunan kelarutan tersebut disebabkan oleh
pengaruh turunnya konstanta
dielektrik dari medium (gaya tarik menarik
diantara residu-residu yang
bermuatan berlawanan akan naik, sehingga akan terbentuk suatu agregat yang besar yang kemudian mengendap dalam larutan) dan pengaruh dehidrasi (pelarutpelarut organik ini harus juga larut dalam dan berinteraksi dengan air, sehingga akan terjadi juga dehidrasi). Bungkil inti sawit diperkirakan mengandung beberapa senyawa protein yang berikatan dengan fraksi karbohidrat dalam bentuk glikoprotein, glikopeptida dan peptidoglikan. Menurut Sharon (1988) glikoprotein merupakan campuran yang berisi karbohidrat (glikan) yang berikatan dengan protein secara kovalen, karbohidrat tersebut bisa dalam bentuk monosakarida, disakarida, oligosakarida, polisakarida atau turunannya. Sedangkan glikopeptida merupakan campuran karbohidrat yang berikatan dengan oligopeptida yang terdiri atas L dan atau Dasam amino. Peptidoglikan berisi glikosaminoglikan dalam bentuk residu Dglukosamin
dan asam muramat lain (2-amino-3-O-1-carboxyethil-2-deoxy-D-
glucose) atau L-talosaminuronic acid (2-amino-2-deoxy-L-taluronic acid).
23
Pembuatan Konsentrat Protein dan Suplementasi Asam Amino Moure et al. (2001) melakukan ekstraksi dan isolasi protein dari biji Rosa rubiginosa menggunakan larutan akuades dan NaCl 0.5M pada suhu 30– 60oC selama 90 menit. Langkah pertama sampel dicampur larutan akuades atau NaCl 0.5M pada suhu 35oC, pH 11 selama 90 menit, kemudian dilakukan penyaringan, filtrat yang diperoleh ditampung, kemudian residu ditambah lagi dengan larutan maupun waktu yang sama dengan sebelumnya, kemudian disaring lagi. Filtrat yang diperoleh dari kedua langkah tersebut diendapkan sebagai konsentrat protein (Gambar 10). Akuades atau 0.5M NaCl+sampel
Saring
Residu +akuades atau 0.5 M NaCl
Saring
T=35oC , pH= 11, t= 90 mnt
T=35oC , pH= 11, t= 90 mnt
Filtrat Residu Konsentrat Protein
Endapan
Gambar 10 Diagram alur ekstraksi protein Rosa rubiginosa dengan membran Ultrafiltrasi (Moure et al. 2001)
Ramli et al. (2008) melaporkan bahwa isolasi protein dari BIS dengan ekstraksi menggunakan pelarut air: NaOH 0.05N dan diendapkan dengan etanol 80% (1:1) menghasilkan rendemen sebesar 3%, kandungan protein kasar 42.92%. Sedangkan pada metode ekstraksi yang sama namun di tingkatkan konsentrasi NaOH menjadi 1 N dan menggunakan bahan pengendap HCl 0.1N pada titik isoelektrik (pH 4) menghasilkan rendemen sebesar 5.3%, kandungan protein 53.17% dan protein recovery 20.27% (Yatno et al. 2008). Pembuatan konsentrat dari pollard menggunakan air dan NaOH mampu menghasilkan protein sebesar 35.10% (Haryati & Tangendjaja 1993). Ordonez et al. (2001) melaporkan bahwa
pembuatan konsentrat protein
dari tepung kembang matahari dengan cara mengesktrak menggunakan KOH 0.5N pada suhu 40oC, pH awal 10.5 serta diendapkan dengan H2PO4 0.5N suhu 25oC pada pH 4.5 menghasilkan protein tertinggi (71.50%) dibandingkan dengan pH lainnya (2.5, 3.5 dan 5.5) masing-masing sebesar 56.57, 60.15 dan 56.23% (Gambar 11) .
24
Solid extraction
Integral defatted sunflower flour
T 40oC, pH 10.5, KOH 0.5N
Liquid extract T 25oC, pH 4.5
H2PO4
Protein precipitation
Supernatan
Centrifugation and washing T 25oC, 24 hours
Drying
Protein concentrate
Gambar 11 Diagram alur pembuatan konsentrat protein tepung kembang matahari (Ordonez et al. 2001)
Adebowale & Lawal (2003) melaporkan protein dari
bahwa pembuatan konsentrat
Mucuna bean seeds (Mucuna pruriens) menggunakan akuades:
NaOH 0.1M diatur pada pH 8 dan kemudian direaksikan dengan HCl 0.5M pada pH 4 serta disentrifugasi pada 5000xg selama 30 menit dapat meningkatkan protein
dari
25.4 menjadi
kualitas nutrisi Desv dan
78.3% (Gambar 12).
Menurut Fasakin (1999)
konsentrat protein daun yang diekstraksi dari Azolla africana
duckweed (Spirodela polyrrhiza L. Schleiden) menggunakan
waterbath pada suhu 80oC kemudian disentrifugasi
mampu meningkatkan
kandungan protein 3 kali lebih besar dibandingkan kandungan protein awal (Tabel 10). Tabel 10 Kandungan bahan kering dan komposisi proksimat konsentrat protein daun dari Azolla africana Desv dan duckweed (Spirodela polyrrhiza L. Schleiden) Bahan pakan
Bahan Kering
Kandungan Zat Makanan (%) Protein Serat Lemak Abu Kasar Kasar Kasar
8.4 90.2
28.1 71.3
13.0 1.8
4.6 3.0
14.5 8.4
40.0 5.7
8.3 89.3
25.0 64.6
11.4 1.2
2.9 3.7
15.3 7.3
45.4 12.7
BETN
A. africana Desv: Awal Konsentrat Protein S. polyrrhiza L: Awal Konsentrat Protein
Sumber : (Fasakin 1999), BETN/bahan ekstrak tanpa nitrogen [100–(% protein kasar + serat kasar + lemak kasar + abu + kadar air)]
25
1 kg Mucuna flour Mix flour with distilled water 1:10%(w/v).Adjust the pH to 8 with 01M NaOH. Stir continuously for 4 hrs,. While maintaining the pH at 8, centrifuge for 20 min at 3500 x g
1st protein extract
Flour residue Re-suspend in distilled water and adjust the pH to 8. Stir for 2 hrs and centrifuge
Protein
Adjust the pH to 4 with 0.5M HCl, centrifuge for 30 min at 5000xg
Whey
Suspend in distilled water and adjust pH to 4. Freeze dry
2st protein extract Residu Isoelectric protein
Discard
Gambar 12 Diagram alur penyiapan protein konsentrat dari mucuna bean (Adebowale & Lawal 2003).
Pengolahan cassava secara mekanik dan dipanaskan pada suhu 80–90oC selama 10 menit mampu menghasilkan konsentrat protein dengan kandungan protein kasar sebesar 47 %, sedangkan serat kasar, lemak kasar, abu dan BETN masing-masing sebesar 2.0, 21.6, 7.8 dan 15.9% (Fasuyi & Aletor 2005) serta kandungan asam amino cukup baik (Tabel 11). Tabel 11 Kandungan asam amino esensial konsentrat protein daun dari berbagai bahan Asam Amino Esensial (%) Metionina Arginina Treonina Histidina Isoleusina Lisina Leusina Fenilalanina Valina Total
SLFPC1 1.43 8.01 2.84 1.66 3.14 2.08 4.45 3.37 2.97 29.95
CLPC2 2.48 5.96 4.9 2.63 5.52 6.69 9.56 6.3 6.2 50.24
CNPC3 1.7 5.2 3.2 2.2 3.5 5.5 6.2 4.3 3.5 35.3
Ket: 1) Ordonez et al. (2001), 2) Fasuyi & Aletor (2005), 3) Aremu et al. (2007), SFPC (Sunflower flour protein concentrate), CLPC (Cassava leaf protein concentrate), CNPC (Cashew nut protein concentrate)
26
Pembuatan konsentrat protein selain bisa dilakukan dengan pengendapan pada titik isoelektrik
juga dapat menggunakan ultrafiltrasi, seperti yang
dilaporkan oleh Chew et al. (2003) bahwa proses pembuatan konsentrat protein dari lupin (Lupinus angustifolius) menggunakan metode ultrafiltrasi menghasilkan kandungan maupun kelarutan protein yang lebih tinggi dibandingkan dengan proses presipitasi pada titik isoelektrik namun mempunyai kecernaan zat makanan yang hampir sama. Konsentrat protein hasil ekstraksi menggunakan ekstraksi kombinasi
dari bungkil inti sawit
(BISPRO)
air:NaOH 0.05N dan diendapkan dengan
etanol 80% (1:1) menghasilkan rendemen sebesar 3% dengan kandungan protein kasar 42.92% (Ramli et al. 2008). Sejalan dengan hal itu, Haryati & Tangendjaja (1993) melaporkan bahwa
kelarutan protein terendah pada pollard gandum
dicapai pada pH 4.0–5.5, teknik pengendapan protein dengan pemanasan pada suhu 55oC menghasilkan berat rata-rata protein terekstrak sebesar 18.3%, selain itu juga terjadi peningkatan kandungan protein dan penurunan NDF pada pollard yang diekstrak dengan air:NaOH (Tabel 12). Tabel 12 Komposisi kimia pollard yang telah mengalami ekstraksi (konsentrat pollard) dan pollard awal Zat Makanan
Pollard awal
Protein Lemak NDF Abu Kalsium Fosfor Gross Energi (kkalkg-1)
14.30 05.00 32.90 04.40 00.20 00.36 4 048
Konsentrat Pollard 35.10 06.70 01.50 04.80 00.19 00.56 4 952
Peningkatan/ Penurunan 20.80 NS - 31.40 NS NS NS 904 (kkalkg-1)
Sumber : Haryati dan Tangendjaja (1993)
Kehr et al. (1979) melaporkan bahwa pembuatan konsentrat protein dari alfalfa
mengandung protein
sebesar 76%. Lebih lanjut dinyatakan bahwa
kandungan protein alfalfa pada saat mulai berbunga sebesar 18.60% kemudian setelah dibuat jus kandungan protein residunya
menjadi 16.40% (terjadi
penurunan 12%), sedangkan kandungan caroten terjadi penurunan sebesar 24% dari 190 mg/kg menjadi 145 mg/kg setelah diproses. Menurut Wu & Sexson (2006) pembuatan konsentrat protein dari jagung yang mengandung lisina tinggi
27
menghasilkan produk dengan protein kasar sebesar 65%. Pembuatan konsentrat protein
dari
kacang-kacangan
(Groundnut
protein
concentrate
/GPC)
menggunakan hidrogen peroksida dicapai titik isoelektriknya pada pH 4 dan kecernaan protein sebesar 71.00–92.10% serta terjadi penurunan beberapa asam amino
seperti
treonina,
prolina,
sistina,
metionina
dan
triftopana
(Lhekoronye 2006) Suplementasi asam amino sintetis seperti lisina dan metionina dapat memperbaiki kualitas pakan dan penampilan unggas (Dari et al. 2005). Suplementasi asam amino treonina pada ransum puyuh umur 1–7 hari yang paling optimal adalah sebanyak 1.06% dengan menghasilkan angka konversi pakan sebesar 1.85 dan bobot badan sebesar 249.9 gram per ekor pada umur 35 hari (Baylan et al. 2006). Harm & Russel (2001) melaporkan bahwa suplementasi asam amino valina
ke dalam ransum komersil
layer
sebesar 0.77%
menghasilkan produksi telur 87.4%, berat telur 59.5 gram dan konsumsi pakan 94.4 gram/ekor/hari dan jika penggunaan valina diturunkan sampai 0.630% diikuti oleh menurunnya produksi telur (85.4%), berat telur (58.2%) dan konsumsi pakan (91.8 gram/ekor/hari). Baker (2007) melaporkan bahwa 90% dari total produksi lisina didunia digunakan untuk suplementasi pada pakan ternak. Lebih lanjut dilaporkan bahwa antagonisme antara arginina dengan lisina menyebabkan arginase ginjal pada unggas. Pada ternak babi muda tidak terjadi pertumbuhan optimal jika pakan kekurangan asam amino arginina namun pada ternak yang dewasa asam amino tersebut bisa dibentuk dalam jaringan ginjal. Puyuh (Coturnix coturnix japonica) dan Kebutuhan Nutrisinya Semua jenis puyuh berasal dari jenis yang sama yaitu Coturnix coturnix, unggas liar berpindah-pindah yang berasal dari Eropa, Asia dan Afrika (Thear 2005). Coturnix japonica berasal dari daerah Rusia, Asia Timur dan India yang telah didomestikasi sejak abad ke-13 (Pappas 2002). Puyuh (Coturnix coturnix Japonica) atau Japanese Quail telah tersebar luas di Eropa dan Asia. Puyuh dapat dibedakan jenis kelaminnya pada umur 3 minggu berdasarkan warna bulunya. Puyuh jantan memiliki warna bulu coklat pada bagian leher dan dada dan
28
mencapai dewasa kelamin pada umur 5–6 minggu dengan bobot badan 100–140 gram. Puyuh betina dapat diidentifikasi dengan melihat bulu pada bagian leher dan dada yang warnanya lebih cerah, mulai bertelur pada umur 35 hari pada kondisi yang baik dan memproduksi sekitar 200–300 telur per tahun (Varghese 2007). Menurut Cowell (1997) puyuh akan mencapai dewasa kelamin pada umur 6 minggu dan
akan segera memulai periode bertelur. Tabel 13 ditamplikan
kebutuhan nutrisi puyuh berbagai fase umur. Puyuh merupakan hewan yang memiliki saluran pencernaan yang dapat menyesuaikan diri terhadap kondisi lingkungan. Gizzard dan usus halus puyuh memberikan respons yang fleksibel terhadap ransum dengan kandungan serat kasar yang tinggi (Starck & Rahman 2003). Puyuh umur 35 hari dengan densitas pakan yang tinggi akan mengkonsumsi pakan lebih banyak dibandingkan dengan densitas pakan yang rendah pada umur yang sama (Atmamihardja et al. 1983). Djouvinov & Mihailov (2005) melaporkan bahwa pengurangan kandungan protein kasar pada ransum puyuh grower dan layer dengan kandungan asam amino tercerna yang tetap seimbang tidak berpengaruh terhadap performans. Tabel 13 Kebutuhan nutrisi puyuh berbagai fase umur Kebutuhan nutrisi
Starter
Grower
Layer
Kadar Air maks. (%) Protein Kasar (%) Lemak Kasar (%) Serat Kasar maks.(%) Lisina (%) Metionina (%) Metionina+sistina (%) Abu (%) Ca (%) P total (%) P tersedia (%) Energi Metabolis (kkal/kg)
14 24 2.8 4.5 1.15 0.4 0.8 8 0.8-1.0 0.6 0.4 2 900
14 20 2.8 5 1.1 0.35 0.7 8 0.8-1.0 0.6 0.4 2 700
14 22 3.96 6 0.86 0.3 0.656 10 3.25- 4.0 0.6 0.4 2 900
Sumber : a) SNI (2004)
29
Retensi Protein dan Energi Metabolis Retensi protein adalah
sejumlah
mampu ditahan dan dipergunakan
nitrogen dalam protein pakan
oleh tubuh
yang
(Sibbald & Wolynetz 1985).
Protein memiliki peran penting dalam berbagai fungsi tubuh termasuk di dalamnya regenerasi dan menjaga fungsi sel dan jaringan tubuh, produksi hormon dan enzim, serta keseimbangan cairan tubuh (Radecki & Kim 2007). Tidak semua protein yang masuk dalam tubuh dapat diretensi, tergantung dari dari faktor genetik dan umur. Perhitungan retensi nitrogen adalah untuk mengetahui kualitas bahan pakan, dimana retensi nitrogen adalah jumlah konsumsi nitrogen dikurangi dengan ekskresi nitrogen dan nitrogen endogenous. Nitrogen indogenous menurut Sibbald & Wolynetz (1985) adalah nitrogen ekskreta yang berasal dari selain bahan pakan seperti peluruhan sel mukosa usus, empedu dan saluran pencernaan. Menurut Hill & Anderson dalam NRC (1994) bahwa jika nitrogen tidak diretensi maka akan muncul
sebagian asam urat dengan nilai koreksi
sebesar 8.22 kkal/kg retensi nitrogen, yaitu nilai energi yang dihasilkan ketika asam urat dioksidasi secara sempurna. Pengaturan ekskresi nitrogen pada bahan pakan mengandung tinggi protein adalah sebagai asam urat, N-amonia dan urea masing-masing sebesar 72.1, 10.8 dan 9.7% (Goldstein & Skadhauge 2000) Nilai retensi nitrogen dapat bernilai positif atau negatif yang dipengaruhi oleh konsumsi nitrogen, akan tetapi meningkatnya konsumsi nitrogen tidak selalu diikuti peningkatan bobot badan (Wahju 1997). Apabila
nitrogen yang
dikonsumsi lebih besar dari nitrogen yang diekskresikan, berarti hewan tersebut dalam keadaan retensi nitrogen positif, sedangkan retensi nitrogen yang negatif terjadi bila nitrogen yang dikonsumsi lebih kecil daripada nitrogen yang diekskresikan.
Retensi nitrogen positif
berarti hewan tersebut mendapat
pertambahan bobot badan, sedangkan jika retensi nitrogen negatif menunjukkan hewan telah kehilangan nitrogen dan kejadian ini tidak selalu ditunjukkan oleh penurunan bobot badan, terutama jika energi dalam ransum tinggi (Llyod et al. 1978). Ditambahkan oleh Soeharsono (1976) bahwa bila nilai retensi nitrogen bahan pakan tinggi maka protein pada bahan tersebut dapat dikurangi tanpa mempengaruhi pertumbuhan ternak.
30
Davidson (2004) menyatakan bahwa asam amino merupakan bahan dasar penyusun protein yang terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan terkadang sulfur. Rantai panjang asam amino atau polipeptida membentuk kompleks senyawa protein. Urutan atau struktur asam amino menentukan struktur dan sifat kimiawi protein. Selain itu terkait dengan peran dan fungsinya dalam sintesis protein, enzim dan hormon, asam amino terlibat aktif secara luas dalam berbagai aktivitas tubuh. Faktor yang mempengaruhi kualitas protein adalah imbangan asam amino dan ketersediaan biologisnya (Gallagher 1997). Bioavailability atau ketersediaan biologis merupakan suatu istilah yang mencakup semua proses yang mencakup pencernaan, penyerapan dan metabolisme atau penggunaan oleh tubuh. Bioavailability menyangkut penyerapan nutrien dan penggunaannya pada hewan yang sedang tumbuh (Parsons et al. 1992). Percobaan biologis digunakan untuk menentukan berapa daya cerna nutrisi terutama protein dan energi metabolis(Widodo 2002). Lebih lanjut dinyatakan bahwa
evaluasi kimiawi suatu bahan pakan harus didukung oleh percobaan
biologis untuk mengetahui kegunaan dan kandungan nutrisi pakan. Parsons et al. (1992) menyatakan banyak faktor yang mempengaruhi ketersediaan biologis asam amino suatu bahan pakan, antara lain pengolahan, ada tidaknya komponen anti nutrisi, komposisi kimia dan fisik protein dan kandungan serat kasar. Selain itu, retensi
protein
berkurang
perlahan-lahan
dengan
bertambahnya
umur
(Krajcovicova-Kudlackova 1986). Penentuan energi metabolis bahan makanan pada ayam dilakukan dengan cara mengukur selisih energi bruto pada pakan dan ekskreta yang dikoreksi dengan energi bruto ekskreta endogenous ayam yang dipuasakan, disebut sebagai nilai energi metabolis murni (Sibbald & Wolynetz
1985), namun untuk
mendapatkan nilai tersebut, pemberian makanan pada ternak dilakukan secara paksa. Metode Sibbald dalam penentuan energi metabolis memiliki keuntungan antara lain jumlah bahan makanan uji yang dibutuhkan sedikit, melibatkan sedikit analisis kimia, waktunya singkat dan biaya yang murah (Farrel 1978). Metode lain yang dapat dilakukan adalah metode konsumsi secara sukarela untuk
31
menentukan nilai energi metabolis murni dengan pemberian pakan selama 4-6 jam (Parsons et al. 1992), namun sebelumnya Farrel (1978) mengembangkan suatu metode untuk menentukan energi metabolis semu pada ayam yang dilakukan dengan memberikan masa adaptasi pakan pada ayam percobaan untuk menghabiskan bahan makanan (berbentuk pellet sebanyak 70-100 g) dalam waktu satu jam.
Sibbald (1989) menyatakan bahwa nilai energi metabolis semu
diperoleh dari selisih kandungan energi pakan dengan energi yang terkandung pada ekskreta (feses dan urin). Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kandungan energi metabolis antara lain; variasi dan karakteristik sumber bahan pakan unggas baik secara fisik maupun kimia, pengaruh musim, fase pertumbuhan, pengolahan pakan, saat pemanenan serta kondisi dan lama waktu penyimpanan. Kandungan energi dan protein yang tersedia ditentukan juga oleh antinutrisi berupa polisakarida bukan pati (PBP), tannin, alkyl resorcinol, protein inhibitor, alfa-amilase inhibitor, senyawa alkaloid, phytohaemagglutinin, saponin dan lathyrogen (Hughes 2003). Polisakarida bukan pati yang terkandung pada pakan mempunyai pengaruh terhadap saluran pencernaan (Iji et al. 200; Hughes 2003) terutama pada struktur dan fungsinya. Kandungan PBP yang dapat dicerna pada pakan menentukan nilai energi dan zat makanan lain yang dapat dicerna (Hughes & Choct 1999). Sakomura et al. (2005) melaporkan bahwa keakuratan dalam prediksi penentuan kebutuhan energi metabolis harian dipengaruhi oleh temperatur lingkungan pemeliharaan dapat mempengaruhi komposisi tubuh dan efisiensi penggunaan energi untuk protein dan deposisi lemak. Konsumsi ransum dan keseimbangan energi termetabolis pada ayam pedaging dipengaruhi oleh lama waktu terang (Ohtani & Leeson 2000). Nilai energi metabolis (kkal/kg) semu, energi metabolis semu terkoreksi nitrogen, energi metabolis sejati dan energi metabolis sejati terkoreksi nitrogen pada BIS hasil fermentasi menggunakan T. reesei secara nyata lebih tinggi daripada BIS yang tidak difermentasi (Jaelani
2007).
Nitrogen endogenous
merupakan nitrogen yang terkandung dalam ekskreta yang berasal dari selain
32
bahan pakan, yakni berasal dari peluruhan sel mukosa usus, empedu dan berbagai saluran pencernaan lainnya (Sibbald 1989). Ezieshi & Olomu (2007) melaporkan bahwa kandungan energi metabolis murni (EMM) BIS pada broiler berkisar antara 1 817–2 654 kkal/kg dan energi metabolis murni terkoreksi nitrogen (EMMn)
sebesar 1 784–2 599 kkal/kg.
Lebih lanjut dinyatakan bahwa nilai energi metabolis tersebut tergantung dari proses atau metode
dalam proses pengolahan BIS. Yatno et al. (2008)
melaporkan bahwa energi metabolis murni (EMM) dan energi metabolis murni terkoreksi nitrogen (EMMn) BIS dan bungkil kedelai pada ternak puyuh masingmasing sebesar 2 480.07 vs 2 857.35 dan 2 485.06 vs 2 826.30 kkal/kg. Senada dengan hal tersebut Ramli et al. (2008) melaporkan
bahwa rataan energi
metabolis (EMS, EMM, EMSn dan EMSn) ransum yang mengandung bungkil kedelai nyata lebih tinggi dibandingkan dengan ransum yang mengandung BIS pada percobaan menggunakan broiler. Lebih lanjut dinyatakan bahwa selisih antara energi metabolis ransum bungkil kedelai dengan energi metabolis ransum BIS berkisar antara 3.38–4.38%. Retensi protein BIS pada broiler berdasarkan hasil penelitian Ezieshi & Olomu (2008) berkisar antara 57.90–64.67%, sedangkan Ramli et al. (2008) melaporkan bahwa retensi protein pada BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 45.20 dan 55.7%. Yatno et al. (2008) melaporkan bahwa retensi protein BIS dan bungkil kedelai pada puyuh masing-masing sebesar 61.19 dan 70.57%. Organ Hati dan Usus pada Unggas Organ Hati Hati merupakan organ yang berperan dalam sekresi empedu, metobolisme lemak, karbohidrat, zat besi, fungsi detoksifikasi serta berperan dalam metabolisme dan penyerapan vitamin (Denbow 2000). Gejala-gejala klinis pada jaringan hati tidak selalu dapat ditemui, karena hati memiliki kemampuan yang sangat tinggi dalam regenerasi jaringan hati. Unggas mempunyai dua saluran empedu yang berfungsi untuk menyalurkan isi empedu dari hati ke usus, dimana fungsi utama empedu adalah mensekresikan kolesterol dan emulsi lemak dengan bantuan asam-asam empedu yang disekresikan oleh hati ( Sturkie 1998).
33
Ternak unggas mempunyai hati yang cukup besar, dimana ukuran, warna dan konsistensi hati sangat bervariasi menurut spesies, umur dan kondisi pakan. Pada ternak unggas dewasa seperti ayam, itik, angsa, burung merpati dan puyuh mempunyai rata-rata berat hati masing-masing sebesar 40, 90, 125, 9 dan 5 gram. Warna hati pada saat baru menetas adalah kuning, kemudian setelah berumur sekitar dua minggu berubah menjadi coklat kemerahan, pada unggas dewasa warna hati dapat mencapai merah coklat sampai coklat cerah. Konsistensi hati pada ayam dan burung merpati umumnya lunak, sedangkan pada itik dan angsa lebih padat namun rapuh (Denbow 2000). Lebih lanjut dinyatakan bahwa hati terdiri dari dua gelambir, yaitu lobus hepatis sinister dan lobus hepatis dexter. Kedua
gelambir ini
dibentuk melalui
adanya takik yang sempit (incisura
interlobaris cranialis) dan takik dalam (incisura interlobaris caudalis), antara kedua gelambiar tersebut dihubungkan oleh jembatan parenkim yang terletak sentra, pars ineterlobaris. Kantong empedu (vesica fellea) terletak di facies visceralis dari gelambir kanan hati, pada ayam berbentuk seperti buah ‘pir’ sedangkan itik dan angsa berbentuk seperti saluran pipa. Bangsa burung merpati (Columbifermes) dan kakaktua (Pssittacifermes) tidak mempunyai vesica fellea (Setiyanto 1998) Usus Halus Sturkie (1998) menyatakan
bahwa usus halus terdiri dari duodenum,
jejunum dan ileum. Jejunum merupakan
bagian usus halus tempat terjadinya
pencernaan dan penyerapan makanan yang lebih banyak dibandingkan bagian lainnya. Selaput lendir usus halus memiliki jonjot yang lembut dan menonjol seperti jari. Fungsi usus halus selain sebagai penggerak aliran pakan dalam usus juga untuk meningkatkan penyerapan zat makanan. Pada usus halus terjadi gerakan pristaltik yang berperan mencampur digesta dengan cairan pankreas dan empedu. Usus halus bagian kripta liberkuhn menghasilkan enzim amilase, protease dan lipase yang berfungsi memecah zat makanan menjadi bentuk yang lebih sederhana sehingga lebih mudah diserap tubuh (Moran 1985), selain itu usus halus juga berperan melakukan pencernaaan
34
secara kimiawi serta memagang peranan penting dalam transfer material nutrisi dari lumen ke dalam pembuluh darah dan limfe. Peristiwa pencernaan dan penyerapan dalam usus
halus ditunjang oleh
bentuk-bentuk khusus, dimana efisiensi penyerapan tersebut dapat ditingkatkan oleh tiga bentuk khusus yang memperluas areal penyerapan terhadap isi usus yauitu; (1) dua pertiga bagian depan usus halus memiliki plika sirkularis yang menjulur ke arah lumen setinggi dua pertiganya. Pada ruminasia , lipatan ini bersifat permanen, tetapi pada hampir semua hewan piaraan lain tampak pada usus yang sedang istirahat (kosong) dan hilang bila usus mengembang, (2) permukaan selaput lendir menunjukkan penjuluran berbentuk jari yang disebut vili. Tinggi vili ini bervariasi (1.5 - 1 μm), tergantung pada daerah serta jenis hewannya. Pada karnivora ukuran vili langsing dan panjang, sedangkan pada sapi ukuran vili pendek dan lebar, (3) permukaan penyebaran ditingkatkan oleh mikrovili. Mikrovili merupakan penjuluran sitoplasma pada permukaan bebas epitel villi. Usus pada unggas terbagi menjadi usus halus yang meliputi duodenum, jejunum, ileum dan usus besar meliputi sekum dan rektum dengan tingkat keasaman (pH) masing-masing sebesar 6.4, 6.6, 6.4, 6.9 dan 6.3 (Denbow 2000).
Usus halus tidak hanya bertanggungjawab untuk pencernaan dan
penyerapan zat makanan namun juga berperan penting dalam pengaturan katabolisme
yang berkaitan dengan asam amino glutamina pada pakan (Wu
1998). Usus mempunyai 4 lapisan fungsional yaitu mukosa yang terdiri dari 3 lapisan yaitu lapisan epitel, lamina propia dan muscularis mukosa; submukosa yang merupakan jaringan kolagen longgar dan mengandung pembuluh darah, pembuluh limfe dan saraf; tunica muskularis terdiri atas otot polos yang tersebar sebagai lapisan sirkuler dan longitudinal; serosa atau tunika adventisia adalah lapisan terluar terdiri atas jaringan ikat longgar, mengandung pembuluh darah dan saraf (Denbow 2000). Berdasarkan gambaran histologinya maka usus halus terdiri dari beberapa komponen antara lain crypta lieberkuhn, lympatic tissue, muscularis externa, muscularis mucosae, serosa, submucosa dan villu (Bacha & Bacha 2000)
35
Permukaan bagian dalam dari usus halus adalah membran mukosa yang terdiri dari
sel epithel kolumnar, beberapa diantaranya akan mengalami
modifikasi dan membentuk sel goblet guna produksi mukosa. Pada bagian luar permukaan membran
mukosa yang menyelimuti usus halus meningkat oleh
adanya vili yang berguna untuk absorpsi zat makanan. Dalam keadaan normal selaput lendir usus dilapisi oleh isi usus yang bercampur dengan getah usus, getah pankreas, empedu, lendir usus dan flora kuman-kuman. Densitas dan ukuran villi dan mikrovilli dari usus halus secara langsung berhubungan dengan kapasitas penyerapan zat makanan pada unggas (Silva et al. 2007). Perkembangan Penelitian tentang Isolasi dan Ekstraksi Protein sebagai Konsentrat Protein Tabel 14 menyajikan perkembangan penelitian
tentang isolasi dan
ekstraksi protein sebagai konsentrat protein. Tabel 14 Perkembangan penelitian tentang isolasi dan ekstraksi protein sebagai konsentrat protein No
Bahan
Bahan/Metode Ekstraksi
1.
Daundaunan
Akuades, pengaturan pH
2.
Solanum africana, Amaranthus hybridus, Telfaria occidentalis, Vernonia amygdalia Mucuna bean (Mucuna pruriens)
Ekstraksi (screw ditambah (juice).
3.
Hasil
Peneliti
asam,
Protein daun-daun yang diekstraksi dengan akuades dan asam mengendap pada pH 4-6
Pirie (1987)
mekanik press) akuades
Ekstraksi 4 spesies tanaman secara mekanis ditambah akuades dan dipanaskan pada suhu 80-90oC selama 10 menit serta disaring menghasilkan ekstrak protein daun mampu menaikkan kandungan protein dari 31-34.6 menjadi 35-54.9%
Alektor et al. (2002)
Kombinasi akuades dan 0.1M NaOH, pengaturan pH dengan 0.5M HCl
Ekstraksi mucuna bean menggunakan akuades (1:10% (w/v) dan 0.1M NaOH serta direaksikan dengan 0.5M HCl pada pH 4 dicapai kelarutan protein terendah pada pH 4 (18%). Kelarutan protein pada pH 12 lebih tinggi dari pH 2 (96 vs 78%)
Adebowale & Lawal (2003)
4.
Cashew nut (Anarcadiu m occidentale)
akuades, pengaturan pH 4.5 dengan 0.1M HCl
Ekstraksi Cashew nut menggunakan akuades (1:10) dan distirer pada suhu 29oC selama 1 jam dan dilanjutkan shaker selama 24 jam dengan pH 4.5 menghasilkan konsentrat dengan kandungan protein 69.6%.
Aremu et al. (2007)
5
Bungkil inti sawit
Ekstraksi (grinder), 0.05N diendapkan etanol 80%
Konsentrat hasil ekstraksi bungkil inti sawit menggunakan kombinasi air: NaOH 0.05N dan diendapkan dengan etanol 80% (1:1) menghasilkan rendemen 3% dan protein kasar 42.92%
Ramli et.al. (2008)
fisik akuades, NaOH dengan
III. FRAKSINASI DAN SIFAT FISIKO-KIMIA BUNGKIL INTI SAWIT (Sebagian data telah dipublikasikan pada Jurnal Terakreditasi Nasional Media Peternakan Edisi Desember 2008)
37
III. FRAKSINASI DAN SIFAT FISIKO-KIMIA
BUNGKIL INTI SAWIT PENDAHULUAN Latar Belakang Sifat fisik merupakan sifat dasar yang dimiliki oleh suatu bahan (material) sehingga dapat menetapkan mutu pakan dan keefisienan proses suatu produksi. Pengetahuan sifat fisik untuk bahan pangan telah banyak diteliti, tetapi sifat fisik pada bahan pakan ternak sampai saat ini masih sangat terbatas informasinya. Sifat fisik pakan penting diketahui karena berkaitan dengan proses pengolahan, penanganan, penyimpanan dan perancangan alat-alat yang dapat membantu proses produksi pakan serta membantu industri pengolahan hasil pertanian. Selain itu juga
berperan dalam menerapkan teknologi pengolahan
lanjutan atau usaha diversifikasi produk agar dapat digunakan secara optimal pada pakan unggas. Menurut Khalil (1999) sifat fisik yang penting diperhatikan dalam
bahan pakan antara lain berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan
pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan, karena sifat-sifat tersebut sangat terkait dengan proses penanganan dan pengolahan bahan pakan. Fraksinasi BIS digunakan untuk mengetahui distribusi bahan berdasarkan ukuran partikel pada setiap bagian (saringan), sehingga bisa memisahkan antara batok dan benda asing lain dengan bungkilnya. Selain itu juga dapat digunakan untuk mengetahui distribusi zat makanan terutama protein dan fraksi serat pada setiap fraksi. Sampai saat ini belum ada informasi tentang fraksinasi bungkil inti sawit dalam kaitannya dengan proses isolasi protein. Sedangkan sifat kimia sangat diperlukan guna mengetahui kinerja bahan pakan tersebut dalam kaitanya sebagai komponen ransum unggas. Tujuan dan Manfaat Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui; (1) jumlah distribusi bahan pada setiap fraksi dan kandungan zat makanan pada proses fraksinasi, dan (2) mengetahui sifat fisik (berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, sudut tumpukan) serta sifat kimia (pH, kelarutan, protein, fraksi serat dan asam amino) bungkil inti sawit.
38
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai dasar untuk pengambilan keputusan pada penelitian tahap kedua dalam kaitannya dengan proses isolasi dan pemisahan protein BIS sebagai konsentrat protein.
MATERI DAN METODE Bahan yang digunakan adalah bungkil inti sawit (BIS) yang diperoleh dari Lampung. Alat yang digunakan untuk fraksinasi adalah vibrator ball mill merk Retsch dengan ukuran 4, 8, 16, 30, 50, 100 dan 400 mesh dan seperangkat alat untuk penentuan sifat fisik. Untuk mengetahui sifat kimiawi digunakan pH meter dan seperangkat alat analisis proksimat. Metode Fraksinasi Terlebih dahulu dipersiapkan separangkat alat fraksinasi dengan cara menyusun saringan dari ukuran mesh yang paling kasar (4 mesh) sampai yang paling halus (400 mesh)(Gambar 13).
Masukkan 200 gram BIS
4 mesh 8 mesh 16 mesh 30 mesh 50 mesh 100 mesh 400 mesh
B I S y a n g t i d a k l o l o
s
Gambar 13 Modifikasi vibrator ball mill pada proses fraksinasi BIS
39
Sebanyak 200 gram BIS dituangkan pada saringan paling atas (ukuran 4 mesh) kemudian dihidupkan vibrator ball mill dengan kecepatan 35 rpm selama 15 menit. Selanjutnya dilakukan penimbangan BIS yang tertinggal/tidak lolos pada masing-masing saringan serta dianalisis protein kasar dan fraksi seratnya. Data yang diambil antara lain; distribusi BIS pada setiap saringan dihitung dengan cara menimbang BIS yang tertinggal pada setiap saringan dibagi dengan jumlah total BIS kali 100%. Kandungan protein kasar dilakukan analisis proksimat dengan metode Kjeldahl, fraksi serat (NDF, ADF) dianalisis dengan metode Van Soest, sedangkan hemiselulosa dihitung dengan cara mengurangi kandungan NDF dan ADF. Analisa Sifat Fisik BIS Sifat fisik yang diukur meliputi berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan menggunakan Metode Khalil (1999) sebagai berikut: Berat jenis Berat jenis merupakan perbandingan antara berat dengan volume bahan. Bahan dimasukkan ke dalam gelas ukur 100 ml menggunakan sendok secara perlahan sampai mencapai volume 30 ml. Gelas ukur yang sudah berisi bahan ditimbang. Selanjutnya sebanyak 50 ml aquades dimasukkan kedalam gelas ukur tersebut. Untuk menghilangkan udara antar partikel maka dilakukan pengadukan menggunakan pengaduk. Sisa bahan yang menempel pada pengaduk dibilas dengan cara menyemprotkan aquades dan ditambahkan ke dalam volume awal. Pembacaan volume akhir dilakukan setelah konstan. Perubahan volume aquades merupakan volume bahan sesungguhnya. BJ =
Bobot bahan pakan (g) Perubahan volume aquades (ml)
Kerapatan Tumpukan Diukur dengan cara mencurahkan bahan ke dalam gelas ukur
dengan
menggunakan corong dan sendok teh sampai volume 100 ml. Gelas ukur yang telah berisi bahan ditimbang. Perhitungan kerapatan tumpukan adalah dengan cara membagi berat bahan dengan volume ruang yang ditempatinya (gram/ml).
40
Kerapatan Pemadatan Tumpukan Pengukurannya hampir sama dengan volume
bahan dibaca setelah
goyangkan
kerapatan tumpukan, hanya saja
dilakukan pemadatan dengan menggoyang-
gelas ukur dengan tangan selama 10 menit. Satuan kerapatan
pemadatan tumpukan adalah gram/ml. Sudut Tumpukan Pengukuran sudut tumpukan dilakukan dengan cara menjatuhkan bahan pada ketinggian 15 cm melalui corong pada bidang datar. Kertas manila berwarna putih digunakan sebagai alas bidang datar (lantai). Ketinggian tumpukan bahan harus selalu berada dibawah corong. Untuk mengurangi pengaruh tekanan dan kecepatan laju aliran bahan, pengukuran bahan dilakukan dengan volume tertentu (100 ml) dan dicurahkan perlahan-lahan pada dinding corong dengan bantuan sendok teh pada posisi corong tetap sehingga diusahakan jatuhnya bahan selalu konstan. Sudut tumpukan (tg α ) bahan ditentukan dengan mengukur diameter dasar (d) dan tinggi (t) tumpukan. Besarnya sudut tumpukan dihitung dengan rumus sebagai berikut: tg α =
t 0.5d
=
2t d
Sifat Kimia BIS (Modifikasi Metode Stefanon 1996) Sifat kimia yang diamati meliputi tingkat keasaman (pH) dan kelarutan protein. Pengukuran tingkat keasaman menggunakan pH meter dengan cara melarutkan sampel padat pada aquades perbandingan (1:10). Sebelum
pH
meter digunakan terlebih dahulu dilakukan kalibrasi menggunakan larutan buffer 4.2, 6.8 dan 10. Selanjutnya pH meter siap digunakan dengan cara mencelupkan ujung pH meter kedalam larutan yang berisi sampel tersebut. Pembacaan angka pH dilakukan setelah nilai konstan, masing-masing dilakukan secara triplo. Kelarutan protein dilakukan dengan cara melarutkan sampel kedalam aquades (1:10) dan digoyang
dalam shaker bath pada suhu 39oC dengan
kecepatan 60 rpm selama 24 jam. Selajutnya dilakukan penyaringan menggunakan kertas whatman no 93 dan dibantu dengan vacum yang dihubungkan dengan
Buchner. Hasil saringan dikeringkan pada oven 105oC
41
selama 12 jam dan dianalisis protein kasarnya. Kelarutan protein dihitung dengan cara mengurangi jumlah protein awal dengan protein akhir setelah penyaringan dikali 100%. Kelarutan Protein =
(Berat sampel awal x % protein)-(Berat residu x % protein) Berat sampel awal
Analisis Data Data yang diperoleh dibandingkan dengan menggunakan analisis deskriptif berdasarkan penjumlahan, rataan dan persentase. HASIL DAN PEMBAHASAN Fraksinasi BIS Tabel 15 Ukuran Saringan (mesh) 4 (4.75 mm) 8 (2.36 mm) 16 (1.18 mm) 30 (0.60 mm) 50 (0.30 mm) 100 (0.15 mm) 400 (0.04 mm) Jumlah Rataan
Komposisi kimia bungkil inti sawit pada beberapa ukuran saringan* Jumlah gram % 0.0 0.0 7.0 3.5 16.4 8.2 74.0 37.0 60.4 30.2 30.6 15.3 11.6 5.8 200.0 100.0 -
PK 0.0 15.7 15.1 17.9 16.1 15.3 15.0 15.85
Komposisi Kimia (%) SK NDF ADF 0.0 0.0 0.0 42.2 72.3 48.8 44.0 71.8 67.7 24.1 70.5 63.8 29.2 66.2 61.4 28.2 70.2 68.2 28.0 72.0 70.2 32.95 70.5 63.35
HS 0.0 23.5 4.1 6.7 4.8 2.0 1.5 7.1
Ket.: *) Hasil analisis proksimat dan Van Soest Laboratorium Makanan Ternak IPB (2007), PK (protein kasar), SK (serat kasar), NDF (neutral detergen fiber), ADF (acid detergen fiber), HS (hemiselulosa)
Distribusi BIS hasil fraksinasi menunjukkan bahwa bahan terkonsentrasi pada saringan berukuran 30, 50 dan 100 mesh masing-masing sebesar 37.0, 30.2 dan 15.3% kemudian disusul pada saringan berukuran 16, 400 dan 8 mesh masing-masing sebesar 8.2, 5.8 dan 3.5% (Tabel 15). Bahan yang berukuran besar akan tertahan pada bagian atas dan bahan yang lebih kecil akan lolos ke saringan berikutnya, begitu seterusnya sampai dicapai saringan dengan ukuran yang paling kecil.
Data yang diperoleh dari proses fraksinasi menunjukkan
bahwa BIS pada penelitian ini sebagian besar (82%) terdistribusi pada saringan berukuran 30 sampai 100 mesh atau dalam arti lain berbentuk tepung, sedangkan sekitar 12% merupakan batok dan kontaminan lain. Dengan demikian sebagian
42
besar dari bungkil inti sawit dapat digunakan sebagai komponen ransum unggas setelah mengalami proses fraksinasi. Protein kasar menyebar relatif seragam pada setiap fraksi yaitu berkisar antara 15-17.9%. Jumlah protein
yang ada pada setiap fraksi menunjukkan
bahwa pada saringan 30, 50 dan 100 mesh memiliki nilai tertinggi yaitu sebesar 6.6 g, 4.9 dan 2.3 g/100 g BIS diikuti masing-masing pada saringan 16, 400 dan 8 mesh sebesar 1.2, 0.9 dan 0.5 g/100 g BIS. Kandungan serat kasar berkisar antara 28-42.2% yang juga tersebar pada setiap fraksi, dimana yang terbesar adalah pada saringan ukuran 8 dan 16 mesh masing-masing sebesar 44.2 dan 44.0%, sedangkan saringan yang berukuran 30, 50, 100 dan 400 masing-masing sebesar 24.1, 29.2, 28.2 dan 28.0%. Menurut Iskandar et al. (2008) salah satu masalah yang dihadapi dalam penggunaan BIS sebagai pakan unggas adalah keberadaan batok, oleh karena itu untuk mengurangi
batok tersebut
perlu
dilakukan penyaringan karena melalui proses tersebut dapat mengurangi batok dari 15.0% menjadi 7.0%, lebih jauh lagi dinyatakan bahwa keberadaan batok tersebut dapat merusak dinding usus unggas muda. Dengan kandungan serat yang cukup tinggi (>28%) maka
akan menimbulkan efek tidak bagus bila
langsung diberikan kepada ternak, sehingga perlakuan memisahkan
fisik dengan cara
batok dengan bungkilnya sangat diperlukan. Ramli et al. (2008)
melaporkan bahwa kelarutan total BIS hanya 23.15 % yang mengindikasikan bahwa BIS sukar untuk dimanfaatkan unggas. Lebih lanjut dilaporkan bahwa sekitar 38% protein BIS diekskresikan melalui feses (Yatno et al. 2008). Hal ini mengindikasikan bahwa sebagian besar BIS tidak akan dimanfaatkan oleh ternak bila tidak dilakukan
pemisahan batok dengan bungkilnya. Oleh karena
itu proses fraksinasi diharapkan dapat membantu memisahkan bungkil dengan batoknya. Dalam kaitan ini dapat diasumsikan bahwa bungkil terkonsentrasi pada
saringan berukuran 30–400 mesh, sedangkan batok dan kontaminan lain
berada pada saringan yang lebih kasar (ukuran saringan 8–16 mesh). Dengan demikian keberadaan batok atau cangkang tersebut merupakan kendala tersendiri dalam penggunaan BIS sebagai ransum unggas karena sangat mengganggu proses pencernaan, sehingga keberadaan material tersebut harus dipisahkan terlebih dahulu, agar penggunaan BIS dalam ransum unggas dapat
43
dilakukan seoptimal mungkin. Namun demikian
untuk proses isolasi protein
penyaringan dengan menggunakan vibrator ball mill kurang direkomendasikan karena kandungan protein kasar masih menyebar hampir pada setiap fraksi, begitu juga dengan fraksi seratnya. Sifat Fisik dan Kimia BIS Tabel 16 Sifat fisik dan kimia bungkil inti sawit dan bungkil kedelai Sifat fisik dan kimia Berat jenis (g/ml) Kerapatan tumpukan (g/ml) Kerapatan pemadatan tumpukan (g/ml) Sudut tumpukan (o) pH Kelarutan protein (%)
Bahan pakan Bungkil inti sawit Bungkil kedelai 1.53 ±0.08 1.46±0.07 0.56±0.01 0.46±0.03 0.76±0.02 0.65±0.01 35.44±2.19 29.60±3.76 6.3 6.5 55.25 75.21
Berat jenis (BJ) merupakan salah satu sifat fisik yang perlu diperhatikan karena memegang peranan penting dalam proses penanganan, pengolahan dan penyimpanan suatu bahan pakan, BJ pakan yang
relatif sama akan mudah
dicampur, sebaliknya makin besar perbedaan BJ maka semakin sulit bahan pakan tersebut tercampur secara homogen. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa BJ
pada BIS lebih besar dari bungkil kedelai masing-masing sebesar 1.53 dan 1.46 (Tabel 16), hal ini disebabkan struktur BIS lebih padat dan kemungkinan masih terdapat kontaminan berupa tempurung kelapa sehingga menyebabkan BJ nya lebih besar, sedangkan pada bungkil kedelai strukturnya tidak padat dan banyak rongga antar partikel, sehingga BJ nya lebih rendah. Menurut Khalil (1999) perbedaan BJ suatu bahan dipengaruhi oleh karakteristik permukaan partikel, distribusi ukuran partikel dan kandungan nutrisi setiap bahan. BJ berpengaruh terhadap homogenitas campuran pakan dalam penyusunan ransum, bila suatu pakan memiliki perbedaan BJ yang besar, maka akan menghasilkan campuran yang tidak stabil dalam artian
tingkat homogenitasnya rendah begitu juga
sebaliknya. Nilai BJ BIS pada penelitian ini hampir sama dengan penelitian Jaelani (2007) sebesar 1.36–1.52 g/ml. Penelitian pada bahan pakan lain seperti jagung, bungkil kelapa, bungkil biji karet
dan tepung tulang masing-masing
mempunyai BJ sebesar 1.58, 1.30, 1.34 dan 1.49 g/ml (Khalil 1999). Dengan demikian bahan-bahan tersebut
bila dijadikan ransum akan dapat tercampur
44
secara homogen dengan BIS dan sebaliknya bila dicampur dengan bahan-bahan yang mempunyai BJ yang berbeda seperti tepung daun lamtoro, rumput lapang dan daung singkong yang masing-masing mempunyai BJ sebesar 0.55, 0.52 dan 0.45 g/ml, maka bahan-bahan tersebut tidak akan tercampur secara baik dengan BIS. Kerapatan tumpukan merupakan sifat fisik bahan yang memegang peranan penting dalam memperhitungkan volume ruang yang dibutuhkan suatu bahan dengan berat jenis tertentu seperti pada pengisian alat pencampur, elevator dan silo. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kerapatan tumpukan pada BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 0.56 dan 0.46 g/ml. Nilai kerapatan tumpukan erat kaitannya dengan BJ, dimana semakin tinggi berat jenis maka kerapatan tumpukannya juga semakin tinggi. Kerapatan tumpukan juga berpengaruh terhadap daya campur dan stabilitas pencampuran pakan. Menurut Chung & Lee (1985) pencampuran bahan pakan dengan ukuran partikel yang sama tetapi memiliki kerapatan tumpukan yang tinggi (>0.5 g/ml) akan sulit dicampur, sedangkan bahan yang memiliki kerapatan tumpukan yang rendah (<0.5 g/ml) membutuhkan waktu yang lama untuk dipindahkan. Data yang diperoleh pada penelitian ini menunjukkan bahwa BIS merupakan bahan yang sulit dicampur karena memiliki nilai kerapatan tumpukan sebesar 0.56 g/ml (>0.5 g/ml). Nilai kerapatan tumpukan BIS pada penelitian ini hampir sama dengan laporan Jaelani (2007) sebesar 0.58–0.62 g/ml. Kerapatan pemadatan tumpukan erat sekali hubungannya dengan kerapatan tumpukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kerapatan pemadatan tumpukan pada BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 0.76 dan 0.65 g/ml. Nilai kerapatan pemadatan tumpukan BIS pada penelitian ini lebih tinggi dari penelitian Jaelani (2007) sebesar 0.58 g/ml dan Sundu (2007) 0.57 g/ml dan relatif sama dengan Khalil (1999) 0.70 g/ml. Penelitian pada bahan pakan lain seperti jagung, bungkil biji karet dan tepung tulang mempunyai kerapatan pemadatan tumpukan masing-masing sebesar 0.70, 0.76 dan 1.10, sedangkan nilai kerapatan tumpukan sebesar 0.69, 0.54 dan 0.94 g/ml (Khalil 1999). Sudut tumpukan merupakan kriteria kebebasan bergerak dari partikel pada suatu tumpukan bahan. Semakin
kecil sudut tumpukan suatu bahan
maka
45
semakin bebas partikel bergerak dan semakin besar daya alir (flow ability) partikel tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sudut tumpukan pada BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 35.44 dan 29.60o. Hasil ini lebih besar dari penelitian Jaelani (2007) sebesar 23.61o namun lebih kecil dari Khalil (1999) sebesar 45.2o, sedangkan sudut tumpukan bungkil kedelai lebih besar (29.6 vs 12.5o). Senada dengan penelitian ini Ramli et al. (2008) melaporkan bahwa sudut tumpukan BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 33.8 dan 32.8o. Berdasarkan kriteria aliran bahan baku menurut sudut tumpukan (Fasina & Sokhansanj 1993) maka BIS pada penelitian ini termasuk bahan yang mudah mengalir (nilai sudut tumpukan 30-38o), sedangkan bungkil kedelai tergolong bahan yang sangat mudah mengalir (nilai sudut tumpukan 25-30o). Jika dibandingkan dengan sudut tumpukan bungkil-bungkilan lain, maka sudut tumpukan BIS pada penelitian ini lebih kecil dari bungkil biji karet dan bungkil biji kapuk masing-masing sebesar 44.3 dan 40.3o namun lebih besar dar bungkil kelapa sebesar 25.3o. Hasil pengukuran
tingkat keasaman
menggunakan pH meter
menunjukkan bahwa BIS dan bungkil kedelai mempunyai pH masing-masing sebesar 6.3 dan 6.5. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini senada dengan penelitian Makkink (2001) yang menunjukkan bahwa bahan pakan seperti jagung, tepung daging dan tulang mempunyai pH masing-masing sebesar 6.1 dan 6.3, sedangkan tepung alfalfa dan rape seed mempunyai pH lebih rendah masingmasing sebesar 5.9 dan 5.3. Hasil pengukuran kelarutan menunjukkan bahwa
protein
BIS dan bungkil kedelai
kelarutan protein kedua bahan tersebut masing-masing
sebesar 55.25 dan 75.21%. Kelarutan protein bungkil kedelai pada penelitian ini lebih rendah dari laporan Parsons et al. (1991) bahwa kelarutan protein bungkil kedelai hasil proses ekstraksi menggunakan pelarut sebesar 77.0%. Rendahnya kelarutan total maupun kelarutan
protein pada BIS
ini disebabkan struktur
kimianya lebih kompleks dibandingkan dengan bungkil kedelai, umumnya struktur protein dari butir-butiran dan biji-bijian lebih sederhana. Menurut Chot (2001) kandungan polisakarda non pati pada BIS mencapai lebih dari 60% yang berakibat rendahnya kecernaan bahan tersebut. Senada dengan hal ini Tafsin
46
(2007) melaporkan bahwa poliskarida non pati pada BIS didominasi oleh senyawa galaktomanan. Selain itu sebagian protein pada BIS disinyalir berikatan dengan fraksi karbohidrat dalam bentuk glikoprotein, sehingga menyebabkan kelarutan proteinya rendah. Menurut Sharon (1988) glikoprotein merupakan campuran yang berisi karbohidrat (glikan) yang berikatan dengan protein secara kovalen, karbohidrat tersebut bisa dalam bentuk monosakarida, disakarida, oligosakarida, polisakarida atau turunnannya. Kandungan protein bungkil inti sawit dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 16.84 dan 46.58%, sedangkan kandungan asam amino total masingmasing sebesar 12.64 dan 40.41% (Tabel 17). Kandungan protein BIS pada penelitian ini dalam kisaran rekomendasi SNI (2004) sebesar 16.8%. Beberapa peneliti dari berbagai negara melaporkan bahwa kandungan protein BIS sebesar 14.5–19.6% (Alimon
2005), 14.50–19.24% (Ezieshi & Olomu 2007),
14.3–17.69% (Jaelani 2007) dan 20.04% (Dairo & Fasuyi 2008). Tabel 17
Kandungan protein kasar dan asam amino bungkil inti sawit dan bungkil kedelai1
Protein dan Asam Amino (%) Protein kasar Total Asam amino Asparagina (Asp) Glutamat (Glu) Serina (Ser) Histidina (His) Glisinina (Gli) Treonina (Tre) Arginina (Arg) Alanina (Ala) Tirosina (Tir) Metionina (Met) Valina (Val) fenilalanina (fen) Isoleusina (I.leu) Leusina (Leu) Lisina (Lis) Jumlah asam amino (%)
Bahan pakan Bungkil inti sawit Bungkil kedelai 16.84 46.58 1.31 3.03 0.62 0.27 0.72 0.43 1.28 0.94 0.42 0.24 0.81 0.62 0.59 1.01 0.35 12.64
5.27 8.16 1.87 1.21 1.93 1.65 3.31 1.98 1.46 0.53 2.25 2.30 2.26 3.44 2.79 40.41
Ket. 1) Analisis Lab Makanan Ternak IPB (2008)
Berdasarkan kandungan asam aminonya maka bungkil inti sawit mempunyai 3 buah asam amino esensial yang rendah antara lain metionina,
47
histidina dan lisina masing-masing sebesar 0.24, 0.27 dan 0.35%, sedangkan bungkil kedelai gambaran
defisien terhadap
asam amino metionina. Hal ini memberi
bahwa BIS defisien beberapa asam amino terutama lisina jika
dibandingkan dengan bungkil kedelai. Kondisi ini
sejalan dengan
beberapa
peneliti yang melaporkan bahwa bungkil inti sawit defisien terhadap lisina dan treonina (Sundu et al. 2006), sedangkan bungkil kedelai defisien terhadap asam amino metionina (McDonald et al. 2002). Dengan demikian untuk mengoptimalkan penggunaan BIS dan hasil sampingnya pada komponen ransum maka perlunya dilakukan penelitian lebih lanjut dengan memisahkan protein dari komponen lainnya yang tidak berguna, sehingga protein yang terambil bisa lebih banyak. Salah satu cara yang akan dilakukan adalah dengan ekstraksi yang menggunakan dan mengkombinasikan berbagai metode. Ekstraksi protein merupakan proses pemisahan atau pemindahan protein
dari
komponen lain pada suatu bahan yang
bertujuan
untuk
mendapatkan protein sebanyak mungkin (Scope 1982), sehingga nantinya dapat memanfaatkan protein tersebut secara optimal khususnya sebagai komponen pada pakan ternak. Proses ekstraksi merupakan tahap awal yang sangat menentukan untuk melakukan penelitian tentang protein.
48
KESIMPULAN Bungkil inti sawit pada proses fraksinasi menggunakan vibrator ball mill terkonsentrasi pada saringan berukuran 30, 50 dan 100 mesh masing-masing sebesar 37.0, 30.2 dan 15.3% dengan kandungan protein sebesar 17.9, 16,1 dan 15.3%. Kandungan serat kasar yang terbesar adalah pada saringan dengan ukuran 8 dan 16 (42-44%) dan saringan ukuran 30, 50, 80 dan 100 mesh (3839%). Bungkil inti sawit mempunyai berat jenis, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan dan sudut tumpukan yang lebih tinggi dari sifat fisik yang dimiliki bungkil kedelai masing-masing sebesar 1.53 vs 1.46 g/ml, 0.56 vs 0.46 g/ml, 0.76 vs 0.65 g/ml dan 35.44 vs 29.60oC. Sedangkan pH, kelarutan protein, kandungan protein kasar dan asam amino bungkil inti sawit jauh lebih rendah dibandingkan dengan bungkil kedelai masing-masing sebesar 6.3 vs 6.5, 55.25 vs 75.21%, 16.84 vs 46.58% dan 12.64 vs 40.41%.
IV. ISOLASI PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT MENGGUNAKAN METODE EKSTRAKSI BERTINGKAT (Sebagian data telah diseminarkan pada Seminar Internasional AINI tanggal 1819 Juli 2009 di Universitas Jendral Sudirman Purwokerto)
50
IV. ISOLASI PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT MENGGUNAKAN METODE EKSTRAKSI BERTINGKAT PENDAHULUAN
Kandungan protein kasar bungkil
inti sawit (BIS) 3 kali lebih rendah
dibandingkan dengan bungkil kedelai (16.84 vs 48.00%). Selain itu protein yang ada pada BIS tidak mudah dimanfaatkan oleh ternak.
Data sebelumnya
menunjukkan bahwa nilai kelarutan protein BIS jauh lebih rendah dibandingkan bungkil kedelai (55.25 vs 75.21%). Nilai kelarutan
yang rendah ini senada
dengan retensi nitrogen BIS yang dilaporkan oleh Ramli et al. (2008) sebesar 45.2%. Sebaliknya produksi BIS di Indonesia setiap tahun mencapai 1.3 juta ton. Isolasi
protein sangat mungkin dilakukan dalam upaya menghasilkan
konsentrat protein yang kandungan proteinnya setara dengan bungkil kedelai. Beberapa peneliti melaporkan bahwa isolasi protein dari daun Azolla africana Desv dan duckweed (Spirodela polyrrhiza L. Schleiden) mampu meningkatkan protein 3 kali lebih tinggi dari bahan awal masing-masing sebesar 28.10 vs 71.30% dan 25.00 vs 64.60% (Fasakin 1999). Laporan lain menyebutkan bahwa isolasi protein dari pollard mampu meningkatkan kandungan protein dari 14.3% menjadi 35.10% (Haryati & Tangendjaja 1993). Sebagaimana diketahui bahwa daun-daunan, biji-bijian maupun butirbutiran dapat diekstraksi dan diisolasi proteinnya dengan mudah hanya dengan satu kali ekstraksi, namun tidak demikian halnya dengan BIS. Penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa ekstraksi BIS menggunakan NaOH 0.05N hanya menghasilkan rendemen <5% dengan kandungan protein sebesar 27.5%. Oleh karena itu dalam kajian ini dilakukan isolasi protein dengan menggunakan metode ekstraksi bertingkat. Ekstraksi bertingkat yang dimaksud dalam penelitian ini adalah melakukan ekstraksi dengan air panas (hot water extraction) kemudian diendapkan dan dilanjutkan dengan ekstraksi menggunakan NaOH pada produk padatan hasil sentrifugasi.
51
Tujuan dan Manfaat Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui; (1) proses isolasi terbaik dalam menghasilkan konsentrat protein BIS termasuk didalamnya mengkaji isoelektrik protein BIS, (2) profil protein
ekstrak BIS
titik
dan supernatan sisa
pengendapan pada kromatografi filtrasi gel Sephadex G-50 serta asam amino konsentrat protein BIS hasil ekstraksi bertingkat, dan (3) mengetahui kandungan protein kasar konsentrat protein BIS dan jumlah rendemen yang dihasilkan. Penelitian ini diharapkan memberi informasi
tentang metode ekstraksi
terbaik dalam mengisolasi protein BIS.
MATERI DAN METODE Bahan yang digunakan adalah
bungkil inti sawit (BIS) yang diperoleh
dari Lampung, sedangkan bahan untuk ekstraksi meliputi akuades, asam asetat 0.05N, NaOH 0.05 dan 1N serta pecahan kaca. Sebagai bahan pengendap protein digunakan 0.1N HCl dan etanol. Alat yang digunakan untuk mengekstrak adalah mortal grinder (Retsch KMI), sedangkan untuk separasi fraksi karbohidrat dengan protein dilakukan menggunakan kolom kromatografi filtrasi gel yang diisi Sephadex G-50 dan dilengkapi dengan fraction collector model 2110 Bio-Rad. Spektrofotometer model Hitachi 0279-019 digunakan untuk mengukur total gula dan protein. Persiapan BIS Batok dari BIS terlebih dahulu
dipisahkan dari
bungkilnya dengan
penyaringan pada saringan berdiameter 2 mm sehingga akan diperoleh BIS bebas batok. Jumlah batok dan BIS hasil penyaringan selanjutnya ditetapkan bobotnya. Optimasi Metode Ekstraksi BIS Untuk menentukan
metode ekstraksi
terbaik, pada penelitian ini
dilakukan dua metode ekstraksi sebagai berikut : Ekstraksi tunggal BIS yang terbebas dari batok diekstraksi dengan menggunakan air panas (hot water extraction). Perlakuan yang diterapkan sebagai berikut; ET1 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+0.1N HCl diatur pada pH 3, ET2
52
(200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+ 0.1N HCl diatur pada pH 4, ET3 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+80% etanol (1:1) dan ET4 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+90% etanol (1:1). Penambahan HCl dan etanol dilakukan untuk mengendapkan protein. Pemisahan padatan dari supernatan dilakukan dengan sentrifugasi pada kecepatan 3500 rpm selama 15 menit (Gambar 14). Ekstraksi Bertingkat a. Pengekstrak akuades dan NaOH 0.05 N Pada ekstraksi bertingkat ini digunakan aquades dan NaOH 0.05N serta bahan pengendap HCl dan etanol. Perlakuan yang diterapkan sebagai berikut; EB1 (200 gr BIS+800 ml aquades+100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N)+ 0.1N HCl diatur pada pH 3, EB2 (200 gr BIS+800 ml aquades +100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N)+ 0.1N HCl diatur pada pH 4, EB3 (200 gr BIS+800 ml aquades +100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N) + 80% etanol (1:1) dan EB4 (200 gr BIS+800 ml aquades +100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N) + 90% etanol (1:1). Untuk
memisahkan
padatan dengan supernatan dilakukan
sentrifugasi pada kecepatan 3500 rpm selama 15 menit (Gambar 15) b. Pengekstrak akuades, asetat 0.05N dan NaOH 1 N Pada tahap ini dilakukan ekstraksi menggunakan metode kombinasi fisik dan kimiawi dengan pelarut akuades, asam asetat 0.05N dan NaOH 1 N serta 0.1N HCl sebagai satu-satunya bahan pengendap. Perlakuan yang diterapkan sebagai berikut; E1 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N); E2 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N); E3 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca , padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N) dan E4 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N). Untuk memisahkan
padatan dengan supernatan dilakukan
sentrifugasi pada kecepatan 3500 rpm selama 15 menit (Gambar 16). Produk endapan setelah dikeringkan dari kedua metode ekstraksi tersebut selanjutnya dinamakan ”Konsentrat Protein Bungkil Inti Sawit (KPBIS)”.
53
Sebagai indikator untuk menentukan metode yang terbaik adalah dengan cara; manganalisis kandungan protein kasar produk, menghitung jumlah rendemen dengan cara menimbang produk yang dihasilkan dibagi dengan jumlah BIS awal yang diekstraksi (200 gr) dikali 100%, sedangkan protein recovery dihitung dengan cara membagi jumlah protein yang terekstrak (kandungan protein kasar x jumlah rendemen) dibagi jumlah protein pada BIS (kandungan protein kasar BIS x jumlah BIS yang diekstraksi) kali 100%. Sebagai pembanding pada penelitian ini juga dilakukan ekstraksi
untuk
mengisolasi protein dari bungkil kedelai (modifikasi perlakuan E3) dengan cara menimbang 200 gr bungkil kedelai + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N. Prosedur kerja bertikutnya untuk memperoleh produk, mengikuti proses ekstraksi sebelumnya. Data yang diamati antara lain titik isoelektrik, jumlah rendemen dan protein recovery. Penentuan Titik Isoelektrik Protein BIS Penentuan titik isoelektrik (pI) dilakukan dengan cara mengambil 100 ml ekstrak BIS dan dimasukkan ke dalam 7 buah erlemeyer. Larutan ekstrak diatur pH-nya mulai 3 sampai dengan pH 9 dengan cara menambahkan NaOH 0.1 N atau HCl 0.1 N sedikit demi sedikit hingga pH mencapai ( 9, 8, 7, 6, 5, 4 dan 3). Selanjutnya diinkubasi selama satu malam pada suhu dingin. Sampel disentrifugasi pada
kecepatan 3500 rpm selama 15 menit. Endapan yang
diperoleh dipisahkan dari supernatan dan ditimbang.
Jumlah endapan
dikeringkan pada oven 60oC serta
yang paling tinggi merupakan indikator titik
isoelektrik pada protein BIS dan dipakai sebagai acuan untuk tahap produksi konsentrat protein BIS. Profil Protein Terekstrak dan Asam Amino Konsentrat Protein BIS Sampel yang digunakan untuk melihat profil protein dan asam amino konsentrat protein BIS adalah mengacu pada perlakuan ekstraksi terbaik (E3). Pemisahan fraksi protein dengan fraksi karbohidrat pada kromatografi filtrasi gel dilakukan dengan cara mengambil
supernatan
hasil
sentrifugasi
produk
ekstraksi. Sebelum dimasukkan kedalam kromatografi filtrasi gel terlebih dahulu sampel didialisis menggunakan tabung dialisis (dialisis tube) dengan ukuran pori-
54
pori 12 000 um serta direndam dalam akuades selama 4 malam pada suhu 4oC. Produk dialisis (dialisat) dipekatkan menggunakan evaporator dan disentrifugasi sebelum diinjeksikan ke dalam kromatografi filtrasi gel Sephadex G-50 (135 x 630 mm) yang dilengkapi fraction collector. Laju alir yang digunakan adalah 0.5 ml/menit. Fraksi yang diperoleh dihitung total gula dan proteinnya. Kandungan total gula diukur menggunakan pereaksi asam sulfat pekat dan fenol 5% kemudian diukur menggunakan spektrofotometer (Hitachi 0279-019) pada panjang gelombang 490 nm dengan D-glukosa sebagai standar menurut Dubois et al. (1956), sedangkan protein diukur menggunakan spektro pada panjang gelombang UV 280 nm. Profil asam amino konsentrat protein BIS dilakukan dengan menganalisis asam amino pada
endapan protein
ekstraksi bertingkat. BIS+kaca+air
Bungkil Inti Sawit
digiling 20 mnt autoclaf t 121oC, 15 mnt Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt
Supernatan
Padatan
direaksikan dengan HCl 0.1N atau etanol (inkubasi semalam)
Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt
Supernatan
Padatan
Dikeringkan
Konsentrat Protein BIS
Gambar 14 Alur proses ekstraksi BIS tunggal (ET1 s/d ET4) ET1 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades) +0.1N HCl-pH 3, ET2 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades) + 0.1N HCl- pH 4, ET3 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades) +80% etanol (1:1) ET4 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades) +90% etanol (1:1).
hasil
55
BIS+kaca+air
Bungkil Inti Sawit
Digiling 20 mnt autoclaf t 121oC, 15 mnt Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt Direndam dengan NaOH 0.05N (semalam)
Supernatan
Padatan Digiling 20 mnt
direaksikan dengan HCl 0.1N atau etanol (inkubasi semalam) Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt
Supernatan
Padatan
Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt
Supernatan
Dikeringkan
Padatan
Konsentrat Protein BIS
Gambar 15 Alur proses ekstraksi BIS bertingkat (EB1 s/d EB4) EB1 (200 gr BIS+800 ml aquades+100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N)+ 0.1N HCl - pH 3, EB2 (200 gr BIS+800 ml aquades +100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N)+ 0.1N HCl - pH 4, EB3 (200 gr BIS+800 ml aquades +100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N) + 80% etanol (1:1) EB4 (200 gr BIS+800 ml aquades +100 gr pecahan kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH 0.05N) + 90% etanol (1:1).
56
BIS+kaca+air atau asetat 0.05N
Bungkil Inti Sawit
Digiling 20 mnt autoclaf t 121oC, 15 mnt Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt
Supernatan
Padatan Rendam dengan NaOH 1N (semalam)
Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt
direaksikan dengan HCl 0.1N (inkubasi semalam)
Sentrifugasi 3500 rpm, 15 mnt
Supernatan
Padatan
Digiling 20 mnt
Supernatan
Dikeringkan
Padatan
Konsentrat Protein BIS
Gambar 16 Alur proses ekstraksi BIS bertingkat (E1 s/d E4) E1 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N) E2 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N) E3 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N) E4 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N).
Analisis Data Data yang diperoleh pada penelitian dilakukan analisis deskriptif berdasarkan penjumlahan dan rataan.
57
HASIL DAN PEMBAHASAN Optimasi Metode Ekstraksi BIS Tabel 18 Kandungan protein kasar konsentrat protein BIS hasil ekstraksi tunggal dan bertingkat Ekstraksi Tunggal ET1 ET2 Sub rataan ET3 ET4 Sub rataan Rataan
Protein Kasar (%) 30.17 31.38 30.78 28.86 29.25 29.06 29.92
Ekstraksi Bertingkat EB1 EB2 Sub rataan EB3 EB4 Sub rataan Rataan
Protein Kasar (%) 32.39 42.06 37.23 42.92 38.15 40.53 38.88
Ket. ET1 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+ 0.1N HCl (pH 3), ET2 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+ 0.1N HCl (pH 4), ET3 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+80% etanol (1:1) dan ET4 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml akuades)+90% etanol (1:1). EB1 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml aquades+800 ml 0.05 N NaOH)+ 0.1N HCl (pada pH 3), EB2 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml aquades+800 ml 0.05 N NaOH)+ 0.1N HCl (pH 4), EB3 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml aquades+800 ml 0.05 N NaOH)+ 80% etanol (1:1) dan EB4 (200 gr BIS+100 gr pecahan kaca+ 800 ml aquades+800 ml 0.05 N NaOH)+ 90% etanol (1:1)
Secara umum rataan kandungan protein kasar konsentrat protein hasil ekstraksi bertingkat lebih tinggi dibandingkan dengan ekstraksi tunggal (29.92 vs 38.88%) (Tabel 18). Hal ini menunjukkan bahwa metode ekstraksi bertingkat lebih baik dari ekstraksi tunggal. Pada metode ekstraksi tunggal dilakukan hanya dengan menambah satu macam pelarut yaitu akuades belum optimal menghidrolisis ikatan kimia pada dinding sel BIS. Perbedaan kandungan protein tersebut juga dipengaruhi oleh bahan pengendap yang dipakai, dimana pada perlakuan ET1 dan ET2 (menggunakan HCl 0.1N ) menghasilkan protein lebih tinggi dibandingkan ET3 dan ET4 (menggunakan etanol) masing-masing sebesar 30.78 dan 29.92%. Metode ekstraksi bertingkat dengan menggunakan aquades sebagai pelarut pertama dan dilanjutkan dengan NaOH 0.05N menghasilkan protein yang lebih besar dibandingkan dengan ekstraksi tunggal. Kandungan protein tersebut juga ditentukan
oleh bahan pengendap yang digunakan, dimana
etanol 80%
menghasilkan protein lebih paling besar dibandingkan etanol 90% (42.92 vs 38.15%). Senada
dengan hal itu Parveen et al. (2006) melaporkan bahwa
ekstraksi Astragalin menggunakan etanol dengan konsentrasi 20, 40 dan 80%
58
menghasilkan padatan masing-masing sebesar 0.9, 2.0 dan 0.3 gram per 100 gram sampel. Selain itu hal menarik yang dapat diinformasikan dari penelitian ini bahwa penggunaan bahan pengendap HCl 0.1N
pada pH 4
untuk kedua metode
ekstraksi menghasilkan protein kasar lebih tinggi dibandingkan pH 3 (31.38 vs 30.17%) pada metode ekstraksi tunggal dan 42.06 vs 32.39% pada ekstraksi bertingkat. Hal ini menunjukkan bahwa pada pH 4 telah terjadi keseimbangan antara kation dan anion protein pada larutan (tercapai titik isoelektrik) sehingga protein mengendap. Menurut Lehninger (1993) pola kelarutan protein pada umumnya sangat tinggi pada pH ekstrim (keadaan basa dan sangat asam), oleh karena itu bila akan mengisolasi protein bahan pakan terlebih dahulu dilarutkan pada larutan yang relatif basa dan kemudian diendapkan sampai tercapai titik isoelektrik. Metode ekstraksi bertingkat menggunakan etanol 80%
sebagai bahan
pengendap merupakan perlakuan terbaik dengan kandungan protein sebesar 42.92%. Menurut Budiman (2003) etanol merupakan salah satu pelarut organik yang mampu mengendapkan protein serta mampu mempengaruhi struktur air dan interaksi hidrofobik sehingga menyebabkan terbentuknya endapan. Keunggulan lainnya adalah etanol tidak beracun sehingga aman bila digunakan pada produk makanan. Data yang diperoleh dari penelitian ini juga menunjukkan bahwa perbedaan konsentrasi etanol berpengaruh terhadap jumlah rendemen dan protein recovery-nya (Tabel 19). Tabel 19 Berat endapan hasil ekstraksi bertingkat (air:NaOH 0.05N) menggunakan bahan pengendap etanol berbagai konsentrasi * Konsentrasi etanol** 0 60 70 80
Rendemen Protein recovery ------------------------- % ------------------------------0.83 2.12 0.89 2.27 1.05 2.68 6.12 2.40
*) diekstraksi dari 100 g BIS, **) perbandingan etanol dengan ekstrak (1:1)
Penggunaan etanol sebagai pengendap protein BIS pada ekstraksi bertingkat dapat meningkatkan jumlah rendemen dan protein recovery seiring dengan peningkatan konsentrasi etanol yang digunakan (Tabel 19). Ekstrak BIS yang
59
tidak dilakukan pengendapan (tidak menggunakan etanol) menghasilkan rendemen sebesar 0.83% kemudian diikuti masing-masing sebesar 0.89, 1.05 dan 2.40% pada etanol 60, 70 dan 80%. Penggunaan etanol 80% mampu meningkatkan rendemen 3 kali lebih tinggi dibandingkan dengan 60% (0.89 vs 2.4%). Sedangkan
protein recovery terjadi peningkatan seiring dengan
konsentrasi etanol yang digunakan yaitu sebesar 2.12, 2.27, 2.68 dan 6.12% untuk 0, 60, 70 dan 80% etanol.
Hal ini mengindikasikan bahwa etanol 80%
menghasilkan peningkatan jumlah
rendemen yang cukup
signifikan
dibandingkan dengan konsentrasi yang lebih rendah. Menurut Young (1994) dan Muchtadi (1993) penggunaan pelarut organik seperti etanol dapat menurunkan kelarutan protein, sehingga dapat meningkatkan endapan dalam larutan yang digunakan. Secara umum jumlah rendemen maupun protein recovery pada ekstraksi bertingkat yang menggunakan bahan pengendap etanol
masih belum
optimal. Sehingga pada tahap aplikasi perlu dicari bahan pengendap yang lebih ekonomis mengingat bila tetap menggunakan etanol, maka menjadi tidak efisien karena tidak sebanding dengan produk yang dihasilkan. Oleh karena itu, pada penelitian tahap berikutnya perlu di pikirkan untuk menggunakan bahan pengendap yang lebih efisien dan jumlah rendemen serta protein recovery tinggi. Tabel 20 Rataan kandungan protein kasar, jumlah rendemen dan protein recovery konsentrat protein BIS hasil ekstraksi bertingkat Perlakuan E1 E2 E3 E4 Rataan
Protein kasar 53.17a±5.83 54.11a±5.59 45.56b±2.74 45.32b±1.93 49.54±4.02
Peubah (%) Rendemen 5.30b±3.31 8.57b±2.62 12.18a±2.51 11.89a±2.30 9.49±2.69
Protein recovery 20.27d±4.62 32.62c±5.32 50.38a±3.35 42.99b±4.24 36.56±4.38
Ket *) E1 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis
1N), E2 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N), E3 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N), E4 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N).
Kandungan protein kasar konsentrat protein BIS (Tabel 20) menunjukkan bahwa perlakuan E1 dan E2 nyata lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan dengan E3 dan E4 masing-masing sebesar 53.17, 54.11, 45.56 dan 45.32%, sedangkan jumlah rendemen konsentrat protein pada perlakuan E3 dan E4 nyata lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan dengan E1 dan E2 masing-masing sebesar 12.18, 11.89,
60
5.30 dan 8.50%. Protein recovery yang dihasilkan memiliki pola yang sama dengan jumlah rendemen, dimana E3 mempunyai nilai yang paling tinggi sebesar 50.38 %, diikuti E4, E2 dan E1 masing-masing sebesar 42.99, 32.62 dan 20.27%. Bila dibandingkan dengan konsentrat protein hasil ekstraksi dari bungkil kedelai dengan menggunakan asetat 0.05N dan NaOH 1N menunjukkan bahwa jumlah rendemen maupun protein recovery nya cukup tinggi masing-masing sebesar 57 dan 53.66%, hal ini terkait dengan struktur kimia bungkil kedelai yang lebih sederhana, sehingga protein mudah terambil lebih mudah pada saat proses ekstraksi maupun pengendapannya. Hal ini juga terkait dengan kelarutan protein pada bungkil kedelai yang cukup tinggi (sekitar 75%). Adebowale & Lawal (2003) melaporkan bahwa ekstraksi mucuna bean menggunakan akuades (1:10) (w/v) dan NaOH 0.1M serta direaksikan dengan HCl 0.5M pada pH 4 dicapai kelarutan protein terendah pada pH 4 (18%), kelarutan protein pada pH 12 lebih tinggi dari pada pH 2 (96 vs 78%), artinya pada kondisi dimana kelarutan protein terendah akan dihasilkan endapan protein tertinggi. Kandungan protein kasar konsentrat protein hasil ekstraksi dari BIS pada penelitian ini sudah menyamai protein bungkil kedelai (45-53%). Bila dilihat dari jumlah rendemen dan protein recovery, maka perlakuan E3 merupakan perlakuan terbaik dibandingkan perlakuan lainnya, masing-masing sebesar 12.18 dan 50.38%. Dengan demikian
metode ekstraksi E3 tersebut bisa digunakan
untuk membuat konsentrat protein BIS sebagai alternatif bungkil kedelai pada tahap uji lapang dengan tetap mempertimbangkan kandungan zat makanan yang lain seperti asam amino. Kandungan protein bungkil kedelai mencapai 43-48% (Leeson & Summers 2005), sedangkan Opapeju et al. (2006) melaporkan bahwa kandungan protein kasar bungkil kedelai yang diolah dengan ekstraksi menggunakan pelarut dan expeller masing-masing sebesar 46.81 dan 42.63%. Hasil penelitian ini lebih tinggi dibandingkan dengan
laporan Ramli et al.
(2008) bahwa
konsentrat
diekstraksi
air:NaOH 0.05N
mengandung protein kasar dan rendemen masing-masing
sebesar 42.92 dan 3.00%.
protein
BIS
yang
dengan
61
Endapan (gram)
Titik Isoelektrik Protein BIS 1 .8
2 .0 1 .5
1 .4
1 .2
1 .1
1 .1
1 .0
1 .0
pH 5
pH 6
pH 7
pH 8
pH 9
1 .0 0 .5 0 .0 pH 3
pH 4
T in g k a t K e a s a m a n
Gambar 17 Titik isoelektrik protein bungkil inti sawit
Hasil pengukuran endapan protein BIS pada berbagai kondisi keasaman (pH) menunjukkan bahwa endapan yang paling tinggi dicapai pada pH 4 sebesar 1.80 g/100 ml ekstrak BIS (Gambar 17), sedangkan endapan yang paling sedikit dihasilkan pada pH 9 (1.0 gram). Hal ini mengindikasikan bahwa pada pH 4 telah dicapai titik isoelektrik protein. Data yang diperoleh pada penelitian ini senada dengan laporan Betti & Fletcher (2005) bahwa
endapan
protein
terbanyak pada proses ekstraksi basah bahan pangan sumber protein hewani terjadi pada pH 3.8–4.4. Lebih lanjut McDonald et al. (2002) menyatakan bahwa tiap-tiap molekul protein mempunyai daya reaksi dengan asam dan basa yang berbeda-beda. Pada umumnya dalam larutan asam (pH rendah), molekul protein akan bermuatan positif dan pada larutan basa (pH tinggi) protein akan bermuatan negatif. Pada kisaran pH tertentu, jumlah muatan positif dan negatif pada protein dapat sama jumlahnya dan saling menetralkan, sehingga protein menggumpal dan mengendap. Pada keadaan tersebut
akan
protein disebut dalam
keadaan isoelektrik dan akan lebih cepat mengendap. Dengan demikian titik isoelektrik protein BIS adalah pada pH 4. Haryati dan Tangendjaja (1993) melaporkan bahwa titik isoelektrik protein pollard gandum adalah pada pH 4.0– 5.5, dimana pada kondisi tersebut kelarutan protein paling rendah dibanding pH lainnya (endapan paling tinggi). Lebih lanjut dinyatakan bahwa teknik pengendapan protein dengan pemanasan pada suhu 55oC menghasilkan berat ratarata protein terekstrak
sebesar 18.3%, selain itu juga terjadi peningkatan
kandungan protein dan penurunan NDF pada pollard yang diekstrak dengan
62
air:NaOH. Pada penelitian ini juga dilakukan pengamatan titik isoelektrik protein pada bungkil kedelai sebesar 4.6. Pada proses ekstraksi menggunakan kombinasi akuades atau asetat 0.05N dengan NaOH 1N untuk
memperoleh
protein BIS dilakukan pengendapan
menggunakan HCl 0.1N. Kondisi pH ekstrak BIS sebelum ditambah bahan pengendap adalah 11.69, selanjutnya pH menurun seiring dengan penambahan bahan pengendap. Penambahan HCL 0.1N kedalam 200 ml ekstrak BIS untuk mencapai titik isoelektrik mengikuti persamaan y = -0.009x + 11.66, 0.9441 (Lampiran 25), dimana
y merupakan
R2 =
nilai pH yang akan dicapai,
sedangkan x adalah volume penambahan HCl 0.1N kedalam ekstrak BIS. Penambahan bahan pengendap tersebut bertujuan endapan
protein
semaksimal
untuk memperoleh
mungkin.Endapan yang diperoleh tersebut
merupakan konsentrat protein yang akan dievaluasi dan uji coba pada puyuh. Pakan sumber protein yang akan dipisahkan proteinnya terlebih dahulu dilarutkan dengan menggunakan larutan
yang relatif
basa dan kemudian
diendapkan
sampai tercapai titik isoelektrik, yaitu pada pH dimana kelarutan protein paling rendah. Menurut Young (1994) bahwa protein akan menjadi bermuatan negatif atau positif jika pH medium dinaikkan di atas atau diturunkan dibawah titik isoelektriknya. Pada pH yang rendah terjadinya penambahan proton dari gugus amida, sehingga bermuatan positif, sedangkan pada pH yang tinggi mempunyai muatan negatif, karena
gugus karboksil pada
protein backbone kehilangan
proton. Pada titik isoelektrik, protein tidak mempunyai muatan dan solubilitasnya rendah karena protein tidak mampu berinteraksi dengan medium dan kemudian mengendap ke dalam larutan. Dengan demikian merubah pH dari larutan yang mengandung protein akan dapat menyebabkan pengendapan sebagian protein.
63
Profil Protein Ekstrak BIS dan Asam Amino Konsentrat Protein BIS Hasil Ekstraksi Bertingkat
b
1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
1 7 13192531 3743495561677379
1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79
Fraksi ke-
Fraksi keTotal gula
2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
Absorbansi protein ( 280 nm)
2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00
Total gula (ppm)
a
1,000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
Absorbansi protein ( 280 nm)
Total gula (ppm)
Profil protein ekstrak BIS pada kromatografi filtrasi g el
T otal gula
Absorbansi protein
Absorbansi Protein
Gambar 18 Profil fraksi protein dan polisakarida manan hasil ekstraksi BIS pada kromatografi filtrasi gel Sephadex G-50. (a) ekstrak awal (sebelum pengendapan) (b) supernatan sisa pengendapan
Profil protein berdasarkan nilai absorbansi pada panjang gelombang 280 nm menunjukkan bahwa fraksi protein ekstrak BIS pada fraction collector mulai terlihat pada fraksi ke 9-21 (peak besar) dan pada fraksi berikutnya tidak muncul lagi (Gambar 18a). Hal ini membuktikan bahwa bobot molekul protein seragam dan lebih berat sehingga pada Sephadex G-50 (135x630 mm) dapat muncul lebih awal. Sebagaimana diketahui bahwa prinsip kerja dari kromatografi filtrasi gel adalah proses pemisahan zat berdasarkan berat molekul dengan mengacu pada gaya grafitasi. Dengan demikian, protein sebagai zat yang mempunyai berat molekul lebih besar dibandingkan fraksi karbohidrat akan keluar lebih awal dan ditampung dengan tabung reaksi pada fraction collector yang masing-masing berkapasitas 10 ml. Komponen polisakarida mulai muncul pada fraksi ke-7 dan berakhir pada fraksi ke 75. Komponen tersebut secara umum terbagi menjadi 2 peak besar. Peak pertama muncul pada fraksi 23-45 dan
peak kedua dari fraksi 49-75.
Metode ekstraksi kombinasi fisik dan kimia menghasilkan bobot molekul yang beragam. Hasil ini berbeda bila dibandingkan dengan penelitian Tafsin (2007) bahwa ekstraksi BIS menggunakan NaOH
0.05N hanya terbentuk satu peak
besar. Hal ini membuktikan bahwa hasil ekstraksi yang dilakukan dengan mengkombinasikan kaca dan bahan kimia (asetat 0.05 N dan NaOH 1N) pada penelitian ini dapat memisahkan komponen gula secara baik.
64
Selain memudahkan dalam pemisahan protein dari fraksi karbohidratnya, metode ini mampu menghasilkan polisakarida 2.5 kali lebih tinggi dibandingkan dengan penelitian Tafsin (2007) masing-masing sebesar 8.47 dan 3.29 g/100 g BIS. Kuat dugaan bahwa pemakaian NaOH 1N ini mempunyai kemampuan yang lebih baik dalam mendegradasi dinding sel BIS. Sebagai gambaran bila dibandingkan dengan kandungan total gula terekstrak pada ekstraksi bungkil kedelai dengan perlakuan yang sama sebesar 69.68 g/100 g bungkil kedelai. Tentu saja hal ini sangat terkait dengan struktur protein pada bungkil kedelai yang sederhana sehingga sangat mudah dipisahkan dengan teknologi ekstraksi. Profil protein dan polisakarida manan pada supernatan sisa pengendapan dengan HCL 0.1N (Gambar 18b) menunjukkan perbedaan dari profil ekstrak BIS awal (sebelum pemisahan). Bila dibandingkan dengan profil sebelumnya ternyata pada fraksi ke 9-21 tidak terlihat lagi fraksi protein. yang tergambar dari nilai absorbasi yang sangat kecil. Hal ini memberikan makna bahwa sebagian besar protein yang terekstrak dapat dipisahkan dengan polisakarida mannan melalui teknik pengendapan menggunakan HCl 0.1N. Sedangkan fraksi polisakarida manan
relatif lebih menyebar ke komponen yang lebih sederhana, hal ini
tergambar dari jumlah peak yang ada yaitu terbentuknya 4 peak besar yaitu, peak pertama muncul pada fraksi ke 13-27, peak kedua pada fraksi ke 45-57, peak ketiga pada fraksi ke 59-67 dan peak ke empat pada fraksi ke 69-80. Sedangkan fraksi protein tidak terbentuk peak lagi. Hasil penelitian ini berbeda dengan laporan Tafsin (2007) bahwa pemisahan polisakarida pada BIS menggunakan NaOH 0.1N menunjukkan terjadinya peak besar pada fraksi ke 13-19, peak kecil pada fraksi ke 13-13 dan
pada fraksi ke 31-60 masih terdeteksi adanya
kandungan total gula, akan tetapi tidak dapat terpisah dengan secara baik dalam Sephadex G-50. Hasil tersebut mengindikasikan bahwa ekstraksi bertingkat dengan menggunakan asam asetat 0.05 N dan NaOH 1N mempunyai kemampuan lebih besar dalam memecah molekul yang lebih sederhana menjadi bagian-bagian lebih kecil dibandingkan pelarut NaOH 0.1N maupun aquades. Menurut Lehninger (1993) dan
Bailey (1990) filtrase gel merupakan salah satu metode untuk
memisahkan protein dengan komponen lainnya. Lebih lanjut dijelaskan bahwa
65
pada metode ini larutan yang mengandung campuran protein dialirkan ke dalam kolom yang mengandung butiran berpori yang amat kecil, terbuat dari polimer berhidrat tinggi. Molekul protein yang lebih kecil dapat menembus ke dalam pori-pori butiran dan karenanya tertahan selama aliran ke bawah kolom, tetapi molekul protein besar tidak dapat menembus ke dalam butiran dan melewati kolom dengan lebih cepat. Protein berukuran menengah akan mengalir ke bawah pada kecepatan antara, tergantung pada kemampuan menembus butiran. Dengan demikian ekstraksi secara bertingkat dengan menggunakan asetat 0.05 N dan dilanjutkan dengan perendaman NaOH 1N menunjukkan hasil total gula yang lebih besar dari penggunaan NaOH pada konsentrasi rendah. White dan Kennedy (1988) menjelaskan bahwa penggunaan alkali akan menimbulkan proses hidrolisis dari gugus ester yang berikatan dengan gugus hidroksil dan karboksilat dari monosakarida. Profil asam amino konsentrat protein BIS Tabel 21 Kandungan protein dan asam amino BIS, konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai Protein dan asam amino Protein Kasar (%) Asam Amino (% b/b) Asparagina (Asp) Glutamat (Glu) Serina (Ser) Histidina (His) Glisina (Gli) Treonina (Tre) Arginina (Arg) Alanina (Ala) Tirosina (Tir) Metionina (Met) Valina (Val) Fenilalanina (Fen) Isoleusina (I.leu) Leusina (Leu) Lisina (Lis) Jumlah asam amino (%)
Konsentrat protein BIS E1 E2 E3 53.17 54.11 45.56
E4 45.32
BIS
B. kedele
16.84
46.58
2.45 5.20 0.96 0.58 1.17 0.56 2.02 1.47 0.83 0.45 1.27 1.19 1.03 1.58 0.66 21.42
3.03 6.67 1.29 0.67 1.53 0.73 2.93 1.44 1.20 0.70 2.00 1.63 1.49 2.43 0.74 28.48
1.31 3.03 0.62 0.27 0.72 0.43 1.28 0.94 0.42 0.24 0.81 0.62 0.59 1.01 0.35 12.64
5.27 8.16 1.87 1.21 1.93 1.65 3.31 1.98 1.46 0.53 2.25 2.30 2.26 3.44 2.79 40.41
3.40 7.91 1.36 0.77 1.70 0.76 3.31 2.28 1.19 0.77 2.21 1.87 1.68 2.78 0.88 32.87
3.50 7.88 1.59 0.85 1.86 0.89 3.46 1.79 1.26 0.77 2.30 1.88 1.72 2.79 0.84 33.38
Ket E1 (Ekstraksi BIS menggunakan air + kaca + 1 N NaOH teknis), E2 (Ekstraksi BIS menggunakan air + kaca + 1 N NaOH pro-analisis), E3 (Ekstraksi BIS menggunakan 0.05 N asetat + kaca + 1 N NaOH teknis), E4 (Ekstraksi BIS menggunakan 0.05 N asetat + kaca + 1 N NaOH pro-analisis)
Kandungan asam amino total pada konsentrat protein BIS untuk semua metode ekstraksi (Tabel 21) hampir tiga kali lebih tinggi dibandingkan dengan
66
asam amino total bahan awal (BIS). Hal ini sejalan dengan peningkatan protein yang diikuti pula oleh peningkatan asam amino. Peningkatan jumlah protein kasar pada penelitian ini senada dengan laporan Fasakin (1999) bahwa protein
kandungan
konsentrat protein daun yang diekstraksi dari Azolla africana Desv dan
duckweed (Spirodela polyrrhiza L. Schleiden) mampu meningkatkan kandungan protein 3 kali lebih besar dibandingkan kandungan protein bahan awal masingmasing sebesar 28.1 vs 71.3% dan 25.0 vs 64.6%. Hal yang sama juga dilaporkan oleh Haryati & Tangendjaja (1993) bahwa pembuatan konsentrat protein pollard meningkatkan protein dari
14.3 vs 35.1%, sedangkan Ramli
et al. (2008)
melaporkan bahwa konsentrat protein hasil ekstraksi BIS menggunakan akuades dan NaOH 0.05N mampu meningkatkan kandungan protein kasar dari 16.84 menjadi 42.92%. Kandungan total asam amino pada konsentrat protein BIS pada perlakuan E3 dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 33.38 dan 40.41%. Kualitas protein
tidak saja ditentukan oleh kandungan total asam amino, tapi juga
ditentukan oleh keseimbangan asam amino esensial
yang tersusun didalam
protein tersebut. Yu (2007) melaporkan bahwa kualitas, karakteristik degradasi, penggunaan dan ketersediaan protein tidak hanya ditentukan oleh jumlah total komposisi kimiawi protein, tetapi juga ditentukan oleh struktur intrinsik protein seperti struktur protein skunder (alfa helix, beta sheet dan rasio keduanya) dan komponen matrik biologi (protein yang berhubungan dengan pati atau protein yang berhubungan dengan matrik karbohidrat). Secara umum asam amino terbagi menjadi 2 bagian yaitu asam amino esensial yang harus disuplai dari ransum mengingat
tubuh ternak tidak bisa
membentuk sendiri asam amino tersebut, sedangkan asam amino non esensial merupakan asam amino yang bisa dibentuk oleh tubuh, sehingga tidak harus disuplai dari ransum yang diberikan. Gambar 19 menyajikan kandungan asam amino esensial dan non esensial BIS, konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai.
67
Kandungan AA (%)
25.0
21.2 19.2
20.0 16.2
16.7 16.8 16.6
15.0 10.0
10.2
15.5
14.0
11.3 6.0 6.6
5.0 0.0 E1
E2
E3 E4 Sumber Protein
AAE Gambar 19
BIS
BKD
AANE
Kandungan asam amino esensial (AAE) dan non esensial (AANE) bungkil inti sawit (BIS), konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai (BKD). E1 (Ekstraksi BIS menggunakan air + kaca + 1 N NaOH teknis), E2 (Ekstraksi BIS menggunakan air + kaca + 1 N NaOH pro-analisis), E3 (Ekstraksi BIS menggunakan 0.05 N asetat + kaca + 1 N NaOH teknis), E4 (Ekstraksi BIS menggunakan 0.05 N asetat + kaca + 1 N NaOH pro-analisis)
Secara umum kandungan asam amino esensial maupun non esensial konsentrat protein BIS hasil ekstraksi kombinasi fisik dan kimia (E1 s/d E4) 2 kali lebih tinggi dari BIS namun masih dibawah bungkil kedelai (Gambar 19). Kandungan asam amino esensial konsentrat protein BIS tersebut berkisar antara 10.2 sampai 16.8%, sedangkan BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 6.0 dan 21.2%. Ordonez et al. (2001) melaporkan bahwa konsentrat protein yang diekstraksi dari Sunflower flour mengandung asam amino esensial sebesar 29.95%, sedangkan konsentrat protein dari daun singkong
sebesar 50.24%
(Fasuyi & Aletor 2005). Hal ini memberi gambaran bahwa bungkil kedelai sebagai pakan standar
mempunyai asam amino esensial
yang paling baik,
sedangkan konsentrat protein BIS yang dihasilkan dari kombinasi ekstraksi asetat 0.05N dengan NaOH 1N (E3) merupakan perlakuan terbaik dengan kandungan asam amino esensial sebesar 16.8%. Dengan demikian konsentrat protein BIS yang dihasilkan dari penelitian ini cukup prospektif sebagai alternatif bungkil kedelai pada unggas dengan melakukan upaya melengkapi asam amino yang defisien, agar asam amino esensial bisa setara dengan bungkil kedelai. D’Mello (2003) melaporkan bahwa unggas memperoleh asam amino esensial dari ransum yang diberikan, sementara untuk ternak ruminansia
kebutuhan asam amino
68
esensial
selain diperoleh dari ransum yang diberikan juga berasal dari hasil
sintesis protein mikroba dari rumen Gambar 20 secara lebih spesifik menampilkan profil asam amino esensial
Kandungan AAE (%)
BIS, konsentrat protein BIS, bungkil kedelai dan telur. 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 Meth
Arg
Thr
His
I.leu
Lys
Leu
Phe
Val
Asam Amino Esensial (AAE) BIS
Gambar 20
BKD
KPBIS
Telur
Profil asam amino esensial konsentrat protein bungkil inti sawit (KPBIS), bungkil inti sawit (BIS), bungkil kedelai (BKD) dan telur
Profil asam amino esensial (Gambar 20) yang dimiliki oleh telur jauh lebih tinggi dibandingkan bahan lain. Pola yang sama diperlihatkan pula pada bungkil kedelai, konsentrat protein BIS dan BIS. Asam amino leusina cukup tinggi pada semua bahan. Konsentrat protein BIS secara umum mempunyai asam amino hampir menyamai bungkil kedelai, dengan pola yang sama, dimana metionina merupakan
asam amino pembatas dari ke tiga bahan, sedangkan
arginina, isoleusina dan leusina merupakan asam amino yang relatif mempunyai kandungan yang lebih tinggi daripada asam amino lainnya. Menurut Garlick (2006)
asam amino metionina
berfungsi sebagai
Temuan yang cukup menarik dari penelitian ini
precursor homocysteine.
yaitu terjadinya peningkatan
kandungan arginina pada konsentrat protein BIS yang relatif lebih tinggi dari bungkil kedelai (3.46 vs 3.31%). D’Mello (2003) menyatakan bahwa fungsi dari arginin pada ternak adalah untuk neurotransmisi dan reproduksi. Selanjutnya ditambahkan bahwa arginin dihasilkan dari siklus urea. Sahin et al. (2006) melaporkan bahwa suplementasi
kompleks arginina
silicate
inositol (ASI)
dibawah tekanan panas maupun suhu normal masing-masing sebanyak 500 dan 1 000 mg/kg ASI tidak mempengaruhi konversi pakan, bobot badan akhir pada puyuh namun nyata mempengaruhi densitas mineral tulang pada kedua kondisi
69
tersebut. Dengan demikian proses ekstraksi yang telah dilakukan
mampu
meningkatkan jumlah asam amino esensial.
KESIMPULAN Ekstraksi bertingkat menggunakan kombinasi fisik dan kimia pada BIS dapat menghasilkan produk konsentrat protein dengan kandungan protein sebesar 3 kali lebih tinggi dari protein BIS awal (16.84 vs 45.56%), rendemen 12.18% dan protein recovery 50.38%, sedangkan ekstraksi bungkil kedelai dengan perlakuan yang sama menghasilkan kandungan protein dan jumlah rendemen masingmasing sebesar 53.66 dan 57.00%. Penambahan HCL 0.1N kedalam ekstrak BIS untuk mencapai titik isoelektrik (pH 4) mengikuti persamaan y = -0.009x + 11.66. Profil asam amino esensial konsentrat protein BIS lebih baik dari BIS masing-masing sebesar 16.80 dan 6.02%, tetapi masih lebih rendah dari profil asam amino esensial bungkil kedelai yaitu sebesar 21.20%. Ekstraksi bertingkat menggunakan kombinasi fisik dan kimia menghasilkan total gula ter-ekstrak sebesar 8.47 g/100 g BIS serta mampu memisahkan fraksi protein dengan karbohidrat cukup baik pada kromatografi filtrasi gel Sephadex G-50. Sedangkan ekstraksi bungkil kedelai dengan perlakuan yang sama menghasilkan total gula ter-ekstrak sebesar 69.68 g/100 g bungkil kedelai.
V. KUALITAS KIMIA DAN BIOLOGI KONSENTRAT PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT (Sebagian besar data telah dipublikasikan pada Jurnal Media Peternakan Edisi Desember 2008 dan disampaikan pada Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner di Bogor tanggal 11-12 Desember 2008)
71
V. KUALITAS KIMIA DAN BIOLOGI KONSENTRAT PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT PENDAHULUAN Latar Belakang Sumber protein nabati
untuk unggas sangat terbatas dan masih
mengandalkan bungkil kedelai. Impor bungkil kedelai dari tahun ke tahun mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya populasi unggas di Indonesia. Laporan sebelumnya menjelaskan bahwa protein bungkil inti sawit dapat ditingkatkan dari 16.84% menjadi 45.56% menggunakan ekstraksi dengan metode kombinasi fisik dan kimiawi. Selanjutnya Ramli et al. (2008) melaporkan bahwa konsentrat protein bungkil inti sawit hasil ekstraksi fisik dan kimiawi yang diendapkan menggunakan etanol 80% mempunyai sifat fisik dan energi metabolis yang lebih baik dari bungkil inti sawit awal, namun belum menghasilkan rendemen secara optimal, sehingga pada penelitian ini dilakukan ekstraksi menggunakan pelarut NaOH 1N dan bahan pengendap yang berbeda. Berbeda dengan produk konsentrat protein yang dihasilkan Ramli et al. ( 2008) pada konsentrat protein yang dihasilkan dalam kajian ini dibuat dengan tetap mengkombinasikan metode
fisik dan kimiawi, namun
menerapkan
beberapa bahan pelarut seperti asetat dan NaOH serta menggunakan HCl 0.1N sebagai satu-satunya bahan pengendap. Tujuan dan Manfaat Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk; (1) mengevaluasi nilai Indeks Asam Amino Esensial (IAAE) konsentrat protein BIS, dan (2) mengetahui retensi protein dan energi metabolis konsentrat protein BIS pada puyuh. Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai informasi tentang kualitas konsentrat protein BIS sebelum digunakan untuk uji lapang pada ternak puyuh. MATERI DAN METODE Bahan yang digunakan adalah bungkil inti sawit (BIS) yang diperoleh dari Lampung, sedangkan bahan untuk ekstraksi adalah air, asam asetat 0.05N, 1N
72
NaOH dan pecahan kaca.
HCL 0.1N digunakan sebagai
bahan pengendap
protein. Alat yang digunakan untuk mengekstrak BIS adalah mortal grinder (Retsch KMI). Pengukuran retensi protein dan energi metabolis konsentrat protein BIS pada puyuh menggunakan kandang metabolis. Evaluasi kualitas kimia konsentrat protein BIS Kualitas kimiawi konsentrat protein BIS dievaluasi dengan cara menghitung Indeks Asam Amino Esensial/IAAE (FAO 1970) dan rasio beberapa asam amino esensial yang sering kekurangan pada unggas (metionina, treonina, arginina dan lisisna) dibandingkan dengan asam amino tersebut pada telur. Sebanyak empat perlakuan ekstraksi yang diterapkan yaitu; E1 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N); E2 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N); E3 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca , padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N) dan E4 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca , padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N). Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif. Perlakuan yang terbaik dipakai untuk pengukuran retensi protein dan energi metabolis. Evaluasi kualitas biologi konsentrat protein BIS Dua puluh ekor puyuh jantan umur 20 hari digunakan untuk mengukur retensi protein dan energi metabolis konsentrat protein BIS. Sebanyak 15 ekor diberi ransum perlakuan dan 5 ekor digunakan untuk pengukuran protein dan energi endogenous. Bahan yang digunakan terdiri dari pakan uji (BIS, konsentrat protein BIS/KPBIS, bungkil kedelai), tepung tapioka, minyak sawit (CPO), CaCO3, DCP, selulosa dan premiks. Tabel 22 menyajikan komposisi bahan dan kandungan nutrisi ransum perlakuan.
73
Tabel 22 Komposisi bahan dan kandungan nutrisi ransum perlakuan Bahan Tepung Tapioka (%) Minyak (%) DCP (%) CaCO3 (%) Selulosa (%) Premix (%) KPBIS (%) Bungkil Inti Sawit (BIS) (%) Bungkil Kedelai (BKD) (%) Jumlah (%) Bahan Kering (%) Energi Bruto (Kkal/Kg) Energi Metabolis (Kkal/Kg)* Protein Kasar (%) Serat Kasar (%)
R1 65 10 1 1.2 2.3 0.5 20 100 85.80 3 670.00 2 888.65 9.89 4.49
R2 44.9 6.9 1.5 1.2 -0 0.5 45 100 85.22 3 649.60 2 803.21 8.17 10.93
R3 66.5 7.5 2.1 1.6 2.1 0.5 19.7 100 87.69 3 777.78 2 899.10 9.97 4.98
Sumber : Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pakan (2006) * berdasarkan estimasi ME=72.5%GE (NRC 1994)
Ransum perlakuan adalah; R1 (Ransum Konsentrat protein BIS; 9% PK dari KPBIS); R2 (Ransum BIS, 9% PK dari BIS) dan R3 (Ransum bungkil kedelai, 9% PK dari bungkil kedelai). Kandang yang digunakan adalah kandang metabolis sebanyak 25 buah (ukuran 20x20x30 cm) dan masing-masing kandang diisi 1 ekor puyuh. Kandang dilengkapi tempat pakan dan minum serta plastik penampung ekskreta. Metode pengukuran retensi protein dan energi metabolisme pakan uji dilakukan dengan
menggunakan Metode Farrel (1978).
Pakan
diberikan sebanyak 60% dari kebutuhan, sedangkan air minum diberikan ad libitum. Metode koleksi ekskreta Proses pengumpulan ekskreta dilakukan selama 5 hari. Pengambilan ekskreta dilakukan sekali sehari, yaitu pada pagi hari pukul 6.00 WIB sebelum puyuh diberi pakan. Selama pengumpulan ekskreta, setiap ± 2 jam ekskreta disemprot dengan larutan H2SO4 encer (0,01N) dengan tujuan agar nitrogen yang ada pada ekskreta tersebut tidak menguap (dalam bentuk N-amonia), sehingga akan mempermudah penghitungan nitrogen pada feses. Ekskreta yang terkumpul disimpan dalam freezer. Ekskreta yang tersimpan dalam freezer dikeluarkan, kemudian dikondisikan dengan suhu ruang dan dihomogenkan. Ekskreta yang sudah homogen ditimbang
74
dan dikeringkan dalam oven 60°C selama 24 jam. Sebelum dilakukan sampling untuk analisis laboratorium terlebih dahulu dipisahkan kemungkinan adanya bulu yang terikut dalam feses. Setelah diyakinkan bahwa ekskreta terbebas dari benda asing yang tidak dikehendaki (termasuk didalamnya bulu) maka dilakukan analisis kandungan bahan kering dan protein kasarnya dan gross energi. Peubah yang diamati untuk pengukuran retensi protein adalah konsumsi pakan, konsumsi protein, ekskresi protein dan retensi protein. 1.
Konsumsi pakan dihitung dengan cara mengurangi jumlah ransum yang diberikan dengan sisa ransum selama penelitian (gram/ekor/4 hari)
2.
Konsumsi protein diperoleh dengan mengalikan jumlah konsumsi pakan dengan persentase protein yang terkandung dalam pakan (gram/ekor/4 hari) Konsumsi Protein = Konsumsi pakan (gram) x Kandungan protein pakan (%)
3.
Ekskresi Protein diperoleh dengan mengalikan berat ekskreta setelah dikeringkan dalam oven pada suhu 60ºC dengan kandungan proteinnya (gram/ekor/4 hari) Ekskresi Protein = Bobot Ekskreta (gram) x Kandungan Protein Ekskreta (%)
3.
Retensi Protein adalah selisih antara konsumsi protein dan ekskresi protein yang dikoreksi dengan protein endogenous. (%) Retensi Protein (%) = Konsumsi Protein – (Eks Protein – Protein Endo.) x 100% Konsumsi Protein
Peubah yang diamati untuk energi metabolis antara lain konsumsi energi, ekskresi energi, energi metabolis murni, energi metabolis semu, energi metabolis murni dan energi metabolis semu terkoreksi N. 1. Konsumsi Energi (kkal) Konsumsi energi diperoleh dengan mengalikan jumlah pakan yang dikonsumsi dengan kandungan energinya 2. Ekskresi Energi (kkal) Ekskresi energi diperoleh dengan mengalikan berat ekskreta setelah dikeringkan dengan oven 60°C dengan kandungan energinya
75
3. Energi Metabolis (kkal/kg) Energi metabolis adalah selisih antara kandungan energi bruto pakan perlakuan dengan energi bruto yang hilang melalui ekskreta. Energi metabolis dinyatakan dengan 4 peubah (Sibbald & Wolynetz 1985) yaitu : a. Energi Metabolis Semu (EMS) (kkal/kg) : (EB x X) – (Ebe x Y) x 1000 X b. Energi Metabolis Murni (EMM) (kkal/kg) EMS =
(EB x X) -[Ebe x Y) – (Ebk x Z)] x 1000 X c. Energi Metabolis Semu Terkoreksi Nitrogen (EMSn) (kkal/kg) EMM =
(EB x X) - [(Ebe x )Y) + (8.22 x RN)] x 1000 X d. Energi Metabolis Murni Terkoreksi Nitrogen (EMMn (kkal/kg) EMSn =
EMMn =
(EB x X) – [(Ebe x Y) – (Ebk x Z) + (8.22 x RN)] x 1000 X
Keterangan : EB : Energi bruto bahan pakan (kkal/kg) Ebe : Energi bruto ekskreta (kkal/kg) Ebk : Energi bruto endogenous (kkal/kg) X : Konsumsi ransum (gram) Y : Berat ekskreta ayam yang diberi ransum perlakuan (gram) Z : Berat ekskreta ayam yang dipuasakan (gram) RN : Retensi nitrogen (gram) 8,22 : Nilai yang terkoreksi sebagai asam urat (kkal/kg) (Sibbald 1980)
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 perlakuan dan 5 ulangan (Steel & Torrie 1993). Data yang diperoleh dianalisis ragam dan dilanjutkan Uji Kontras Orthogonal. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut : Yij = µ + τi + εij Keterangan : Yij = Nilai respon dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ = Pengaruh umum atau rataan umum τi = Pengaruh dari perlakuan ke-i εij = Galat percobaan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j i = Perlakuan j = Ulangan
76
HASIL DAN PEMBAHASAN Evaluasi Kualitas Kimia Konsentrat Protein BIS Nilai gizi protein bahan pakan tidak hanya ditentukan oleh asam amino yang paling defisien saja tapi juga ditentukan oleh semua asam amino esensial pada bahan tersebut yang dapat dihitung dengan menggunakan Indeks Asam Amino Esensial (IAAE). Gambar 21 menyajikan profil rataan nilai IAAE pada
Nilai IAAE (%)
BIS, konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai dibandingkan dengan putih telur.
120 100 80 60 40 20 0
100 60.4
62.4
54
60
E2
E3
E4
BIS
77.2
33
Telur
E1
BKD
Sumber Protein Gambar 21 Profil nilai IAAE BIS, konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai (BKD) dibandingkan dengan putih telur. E1 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N), E2 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N), E3 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N), E4 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N).
Nilai
IAAE konsentrat protein BIS hasil ekstraksi bertingkat
berkisar
antara 33–62.4%, sedangkan BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar sebesar 60 dan 77.2 % (Gambar 21). Konsentrat protein BIS yang dihasilkan dari perlakuan ekstraksi E3 memiliki nilai IAAE tertinggi sebesar 62.4% kemudian berturut-turut disusul oleh E2, E4 dan E1 masing-masing sebesar 60.4, 54 dan 33%. Dengan demikian
konsentrat protein
yang dihasilkan
dari ekstraksi
bertingkat menggunakan asetat 0.05N dan NaOH 1N (E3) merupakan perlakuan terbaik. Hal ini sangat terkait dengan kandungan asam amino konsentrat protein BIS pada perlakuan E3 yang paling besar yaitu 16.76%, kemudian disusul E2, E4 dan E1 masing-masing sebesar 16.22, 14.52 dan 10.17%. Makin besar nilai IAAE maka kualitas protein tersebut makin baik dan mendekati asam amino
77
putih telur sebagai standar, sehingga semakin mendekati
asam amino ideal.
Menurut Pellet dan Young (1980) IAAE adalah rataan rasio asam amino-asam amino esensial pada suatu protein bahan dibandingkan dengan asam amino-asam amino bahan standar (biasanya telur). Nilai IAAE konsentrat protein BIS
hasil perlakuan terbaik (E3) yang
selanjutnya akan dipakai untuk memproduksi konsentrat protein BIS pada penelitian
ini lebih
baik dibandingkan
dengan BIS, namun masih belum
menyamai bungkil kedelai (62.4 vs 60 vs 77.2%). Bila dikaitkan dengan jumlah asam amino esensial ketiga bahan tersebut maka bungkil kedelai memiliki asam amino esensial yang paling tinggi yaitu sebesar 21.17%, sedangkan BIS dan konsentrat protein BIS masing-masing sebesar 6.02 dan 16.76%. Oser (1951) melaporkan bahwa nilai IAAE kacang kedelai sebesar 85%, sedangkan jagung, kacang tanah dan beras masing-masing sebesar 70, 62 dan 77%. Lebih lanjut dinyatakan berdasarkan nilai IAAE tersebut kacang kedelai dan kacang tanah defisien asam amino metionina dan sistina, sedangkan jagung dan beras defisien asam amino lisina (Lampiran 26). Salah satu faktor yang mempengaruhi keberadaan asam amino pada suatu bahan pakan antara lain adalah faktor alami maupun yang berasal dari luar seperti proses pengolahan. Menurut McNab & Boorman (2002) bahwa kemampuan biologis masing-masing asam amino mempunyai efek yang berbeda jika bahan tersebut mengalami perlakuan panas. Lebih lanjut Bhatty et al. (2000) melaporkan terjadinya penurunan komposisi asam amino pada mung bean (Vigna radiata) yang diberi perlakuan panas 100oC selama 30-40 menit. Hal senada juga dilaporkan oleh Hancock et al. (1990) bahwa perlakuan ekstraksi menggunakan etanol sebelum dan sesudah pemanasan dengan autoklaf memberi efek yang berbeda terhadap komposisi dan kecernaan asam amino
pada
soybean flake. Dalam menentukan kualitas protein sangat penting diperhatikan komposisi dan keseimbangan asam amino penyusunnya. Komposisi asam amino adalah faktor yang sangat penting dalam menentukan kualitas protein pakan disamping kecernaan protein, ketersediaan asam amino, karakteristik degradasi dan struktur intrinsik protein seperti struktur protein sekunder (alfa-helix, beta-sheet dan rasio
78
keduanya) serta komponen matrik biologi/ protein yang berikatan dengan pati atau protein yang berikatan dengan matrik karbohidrat (Yu 2007). Beberapa asam amino esensial
yang sering kekurangan
dan menjadi
perhatian dalam ransum unggas antara lain metionina, treonina, arginina dan
Rasio Asam Amino (%)
lisina (Gambar 22). 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 E1
E2
E3 E4 BIS BKD Telur Sumber Protein Met
Tre
Arg
Lis
Gambar 22 Rasio asam amino metionina, treonina, arginina dan lisina konsentrat protein BIS, bungkil inti sawit (BIS), bungkil kedelai (BKD) dibandingkan dengan putih telur. E1 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N), E2 (200 gr BIS + 800 ml akuades + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N), E3 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N+ 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH teknis 1N), E4 (200 gr BIS + 800 ml asam asetat 0.05 N + 100 gr kaca, padatan ditambah 800 ml NaOH pa 1N).
Hasil penelitian menunjukkan
bahwa rasio asam amino
metionina
dibandingkan dengan telur maka perlakuan E2 dan E3 merupakan nilai tertinggi masing-masing 41.22 dan 41.63% kemudian diikuti pada E4 dan E1 sebesar 37.67 dan 20.64%, sedangkan BIS dan bungkil kedelai sebesar 34.76 dan 27.75% (Gambar 22). Rasio asam amino treonina
bungkil kedelai
terhadap telur
merupakan nilai tertinggi dibandingkan dengan bahan lain yaitu sebesar 70.98%, kemudian disusul berturut-turut BIS (52.11%), E3 (39.87%), E2 (34.38%), E4 (32.87%) dan E1 (21.49%), sedangkan arginina secara umum mempunyai nilai lebih tinggi dibandingkan tiga asam amino yang lain bahkan melebihi nilai asam amino standar (telur), kecuali E1 (59.36%), E2, E3 dan E4 masing-masing mempunyai nilai 114.65, 118.66 dan 101.2%.
BIS dan bungkil kedelai
mempunyai rasio asam amino arginina masing-masing sebesar 118.8 dan 111.0%. Lisina memiliki rasio yang paling rendah dibandingkan dengan tiga asam amino
79
lainnya dan mempunyai
pola yang sama dengan
treonina, dimana bungkil
kedelai mempunyai nilai tertinggi (83.19%) kemudian diikuti
oleh
BIS
(28.87%), E2 (27.09%), E3 (25.61%), E4 (22.68%) dan E1 sebesar 17.24%). Perez (1997) melaporkan bahwa bungkil inti sawit kaya akan asam amino arginina, leusina dan sistina namun defisien akan lisina. Informasi yang diperoleh dari penelitian ini bahwa semua konsentrat protein BIS dari berbagai metode
ekstraksi defisien terhadap lisina dan treonina,
sehingga untuk tahap aplikasi di lapangan
perlu melakukan fortifikasi asam
amino tersebut dengan asam amino sintetik agar setidaknya bisa menyamai asam amino pada bungkil kedelai sebagai pakan standar. Hal ini senada dengan laporan Ayasan (2004) bahwa treonina merupakan asam amino pembatas pada ransum unggas. Lebih lanjut dinyatakan bahwa
asam amino treonina mengandung
11.76% nitrogen. Senada dengan hal tersebut Dari et al. (2005) melaporkan bahwa
suplementasi asam amino sintetis seperti lisina dan metionina dapat
memperbaiki kualitas pakan dan penampilan unggas. Evaluasi Kualitas Biologi Konsentrat Protein BIS Retensi Protein Hasil pengukuran retensi protein BIS, konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai disajikan pada Tabel 23. Tabel 23
Rataan retensi protein pada ransum konsentrat protein bungkil inti sawit, ransum bungkil inti sawit dan ransum bungkil kedelai pada puyuh
Konsumsi ransum (g/ekor/4 hari)
R1 34,23B±5,10
Perlakuan R2 47,83A±2,21
R3 47,23A±4,36
Konsumsi protein (g/ekor/4 hari)
3,39c±0,50
3,96b±0,18
4,53a±0,42
Eks. protein terkoreksi (g/ekor/4 hari)
1,02c±0,21
1,60a±0,25
1,32b±0,40
Retensi protein (%)
69,82±6,15
61,19±7,36
70,57±6,90
Peubah
Keterangan :
Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukan perbedaan yang nyata (P<0,05). R1 (Ransum konsentrat protein BIS), R2 (Ransum bungkil inti sawit), R3 (Ransum bungkil kedelai).
Perlakuan sangat nyata (p<0,01) mempengaruhi konsumsi ransum dan nyata (p<0.05) mempengaruhi konsumsi dan ekskresi protein. Konsumsi ransum R1 sangat nyata (p<0,01) lebih rendah dibandingkan perlakuan lain, sedangkan
80
antara R2 dan R3 tidak nyata. Rendahnya konsumsi ransum pada R1 diduga terkait kondisi pH produk yang lebih asam, dimana pH pada perlakuan R1, R2 dan R3 masing-masing sebesar 5.7, 6.3 dan 6.5 dan juga tekstur bahan. Konsentrat proten BIS memiliki tekstur yang lebih halus dibandingkan dengan BIS dan bungkil kedelai, sehingga secara alami puyuh akan lebih memilih bahan yang mempunyai tekstur lebih kasar. Konsumsi protein memiliki pola yang sama dengan konsumsi ransum, dimana R1 nyata lebih rendah (p<0.05) dari R2 dan R3, sedangkan antara keduanya tidak menunjukkan perbedaan nyata. Jumlah ekskresi protein puyuh yang memperoleh perlakuan R1 nyata lebih rendah (p<0.05) dibandingkan dengan R2 dan R3, sedangkan antara R2 dan R3 tidak nyata. Ekskresi protein mencerminkan jumlah protein pakan yang tidak tercerna maupun terserap oleh tubuh. Hal ini terkait dengan konsumsi
pakan
dan protein, dimana pada R2 cukup banyak mengkonsumsi protein namun banyak juga yang keluar bersama feses. Ini menunjukkan bahwa BIS merupakan bahan yang banyak mengandung serat kasar dan beberapa komponen lain terutama protein yang masih berikatan dalam bentuk glikoprotein, sehingga protein yang ada tidak termanfaatkan secara baik. Begitu juga halnya dengan R3, walaupun sebagai pakan standar namun masih banyak juga protein yang keluar melalui feses, karena disana masih adanya zat-zat pembatas lain yang mempengaruhi penyerapan protein seperti polisakarida dalam bentuk ß-manan (Hsiao et al. 2006). Nilai biologis protein diukur dari jumlah yang diserap melalui pencernaan dan pemecahan asam amino (Riche et al. 2002). Menurut Ravindran & Bryden (1999), pengukuran tingkat kecernaan suatu bahan secara in vivo pada unggas dapat mencerminkan dan memungkinkan estimasi ketersediaan asam aminonya. Dengan demikian kualitas protein suatu bahan tidak terlepas dari kualitas asam amino penyusunnya yang tercermin dari keseimbangan komposisinya. McDonald et al. (2002) menyatakan bahwa selain komposisi asam amino, nilai nutrisi protein suatu bahan pakan juga tergantung kepada ketersediaannya secara biologis bagi tubuh ternak dan sesuai tidaknya level asam amino pada bahan dibandingkan dengan kebutuhan tubuh. Terkait dengan hal itu retensi protein dari ketiga perlakuan secara statistik sama namun terdapat kecenderungan (p<0.1) bahwa retensi protein R1 dan R3 nyata lebih tinggi dari R2. Hal ini
81
membuktikan bahwa walaupun konsumsi protein pada R1 paling sedikit namun mampu menghasilkan retensi yang cukup tinggi menyamai ransum standard (R3), artinya
banyak protein yang tertahan di dalam tubuh dan nantinya dapat
dimanfaatkan oleh tubuh. Lain halnya dengan RBIS walaupun konsumsi protein lebih tinggi namun diikuti juga ekskresi yang lebih tinggi, sehingga berdampak terhadap rendahnya retensi protein. Retensi protein untuk R1
hampir sama
dengan R3 (69,82% vs 70,57%), sedangkan R2 memiliki nilai yang paling rendah (61,19%). Retensi protein pada penelitian ini lebih tinggi dari hasil penelitian Jaelani (2007) yang menunjukkan bahwa retensi nitrogen semu antara bungkil inti sawit dan BIS fermentasi masing-masing sebesar 55,63 dan 50,79% maupun laporan Ramli et al. (2008) sebesar 55.7 vs 45.2%. Lebih lanjut Atmamihardja (1983)
melaporkan bahwa retensi protein pada puyuh umur 20-35 hari sebesar
60%. Data yang diperoleh dari penelitian ini mencerminkan bahwa faktor pembatas yang terdapat pada BIS lebih besar dibandingkan dengan bungkil kedelai. Faktor pembatas tersebut akan berpengaruh terhadap penyerapan protein yang tercermin dari jumlah N yang diretensi (Hsiao et al. 2006). Lebih lanjut Yu (2007) melaporkan bahwa faktor yang harus diperhatikan untuk menentukan kualitas protein pakan adalah komposisi dan ketersediaan asam amino serta kecernaan proteinnya. Energi Metabolis Rataan konsumsi dan ekskresi
energi
dan energi metabolis ransum
perlakuan disajikan pada Tabel 24. Konsumsi energi (Tabel 24) menunjukkan adanya perbedaan yang nyata (P<0,05) antar perlakuan, dimana konsumsi energi pada R1 nyata (P<0,05) lebih rendah dibandingkan dengan R2 sedangkan dengan R3 tidak nyata, masing-masing sebesar 106.86, 205.38 dan 169.11 kkal/ekor. Sementara ekskresi energi pada R1 menunjukkan hasil yang juga nyata lebih rendah (P<0.05) dibandingkan dengan R2, namun tidak nyata dengan R3. Sibbald dan Wolynetz (1985) menyatakan bahwa variasi konsumsi pakan akan mempengaruhi ketersediaan energi bagi unggas.
82
Tabel 24 Rataan konsumsi, ekskresi energi dan energi metabolis ransum konsentrat protein bungkil inti sawit, ransum bungkil inti sawit dan ransum bungkil kedelai pada puyuh
Konsumsi Energi (kkal/ekor/4 hari) Ekskresi Energi ((kkal/ekor/4 hari)
R1 106.85c±23.77
Perlakuan R2 205.38a±9.49
32b±6.46 (29.95%)
84.58a±16.33 (41.18%)
40.81b±10.20 (24.13%)
EMS (kkal/kg)
2 684.69b±60.9
2 524.5c±31.2
2 913.58a±36.3
EMM (kkal/kg)
2 605.97b±68.99
2 480.07c±31.4
2 857.35a±63.3
EMSn (kkal/kg)
2 501.22b±83.73
2 440.66c±50.61
2 770.11a±29.1
EMMn (kkal/kg)
2 578.94b±54.45
2 485.06c±30.43
2 826.30a±35.0
Peubah
R3 169.11b±51.55
Keterangan : Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukan perbedaan yang nyata (P<0,05). R1 (Ransum konsentrat protein BIS), R2 (Ransum bungkil inti sawit), R3 (Ransum bungkil kedelai). EMS (energi metabolis semu), EMM (energi metabolis murni), EMSn (energi metabolis semu terkoreksi N) dan EMMn (energi metabolis murni terkoreksi N)
Puyuh yang memperoleh perlakuan R1 mempunyai daya cerna yang paling rendah, hal ini terlihat dari jumlah ekskresi yang ada, dimana hampir setengah dari energi yang dikonsumsi dikeluarkan melalui feses. Ekskresi energi yang tinggi pada R2 juga disebabkan karena tingginya serat kasar pada perlakuan tersebut (10.93%) lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan serat kasar R1 dan R3 masing-masing sebesar 4.49 dan 4.98%. Tinggi rendahnya ekskresi energi tergantung pada daya cerna unggas terhadap pakan yang dikonsumsi. Rataan energi metabolis (EMS, EMM, EMSn dan EMMn) R1 nyata lebih rendah
dibandingkan dengan R3 namun keduanya nyata lebih tinggi
dibandingkan energi metabolis pada R2. Hal ini terkait dengan proses pembuatan konsentrat protein, dimana proses ekstraksi secara fisiko-kimiawi dan adanya pemanasan (autoclaf) menyebabkan perubahan serat kasar menjadi bentuk yang lebih sederhana, sehingga menyebabkan proses pencernaan menjadi lebih efisien. Ezieshi & Olomu (2007) melaporkan bahwa
nilai energi metabolis semu
terkoreksi nitrogen pada unggas yang memperoleh ransum bungkil inti sawit berkisar antara 1 784 sampai 2 599 kkal/kg, nilai tersebut tergantung dari sumber BIS hasil pengolahannya. Lebih lanjut Ramli et al. (2008) melaporkan bahwa rendahnya nilai energi metabolis pada ransum yang menggunakan BIS terkait dengan adanya kandungan serat kasar yang dimiliki bahan tersebut. Kandungan
83
serat yang tinggi pada BIS akan mengadsorpsi nutrien, sehingga peluang terjadinya penyerapan nutrien oleh usus halus menjadi berkurang dan ikatan kompleks nutrien-serat kasar akan diekskresikan melalui feses. Adanya daya ikat kation pada serat juga akan menyebabkan ketidakseimbangan mineral, sehingga metabolisme energi terganggu. Menurut James & Gropper (1990) serat bersifat adsorptif dan mempunyai daya ikat kation terhadap nutrien pada saluran pencernaan, sehingga kadar nutrien yang diadsopsi menjadi rendah. Lebih lanjut Wahyunto (1989) menyatakan bahwa rendahnya daya
cerna suatu bahan
makanan dapat disebabkan karena tingginya serat kasar bahan tersebut sehingga nilai energi metabolis bahan menjadi rendah. Pada penelitian lain Adrizal et al. (2002) melaporkan bahwa ransum yang menggunakan sumber energi berupa minyak nabati yang tinggi dilaporkan mempunyai nilai kecernaan lemak, protein dan energi metabolis terkoreksi nitrogen yang lebih baik daripada ransum yang menggunakan sumber energi berupa karbohidrat yang tinggi. Menurut McDonald et al. (2002) dalam penentuan energi metabolis perlu dikoreksi terhadap jumlah nitrogen yang diretensi, karena kemampuan ternak dalam memanfaatkan energi bruto dari protein kasar sangat bervariasi. KESIMPULAN Konsentrat protein BIS yang dihasilkan dari ekstraksi bertingkat menggunakan asetat 0.05N dan NaOH 1N memiliki nilai IAAE lebih tinggi dari BIS (62.40 vs 60.00%) namun masih lebih rendah dari IAAE yang dimiliki bungkil kedelai (77.10%). Retensi protein konsentrat protein BIS pada puyuh hampir menyamai bungkil kedelai masing-masing sebesar 69.82 vs 70.57%, namun energi metabolisnya (EMMn) masih lebih rendah masing-masing sebesar 2 578.94 vs 2 826.36 kkal/kg.
VI. PENGGUNAAN KONSENTRAT PROTEIN BUNGKIL INTI SAWIT TERFORTIFIKASI (BISPLUS) DALAM RANSUM TERHADAP PERFORMA DAN PRODUKSI TELUR PUYUH
PENDAHULUAN Latar Belakang Sumber protein nabati untuk unggas sangat terbatas dan masih mengandalkan bungkil kedelai. Impor bungkil kedelai dari tahun ke tahun mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya populasi unggas di Indonesia yang berdampak menguras devisa negara. Oleh karena itu perlu dicari solusi dengan mencari sumber protein alternatif bungkil kedelai yang tersedia didalam negeri. Salah satu sumber protein alternatif tersebut dalam penelitian ini digunakan bungkil inti sawit. Melalui teknologi ekstraksi bungkil inti sawit dapat ditingkatkan kandungan proteinnya dari 16.84% menjadi 45.56% (Tabel 20). Konsentrat protein bungkil inti sawit memiliki tingkat kelarutan protein yang lebih baik dibandingkan dengan bungkil kedelai, namun defisien dalam beberapa asam amino esensial terutama lisina. Sebagai upaya untuk memperbaiki kualitas protein konsentrat protein BIS adalah difortifikasi dengan asam amino lisina. Produk yang dihasilkan tersebut merupakan produk baru yang disebut “BISPLUS”. Suatu penelitian dilakukan untuk membandingkan nilai biologis BISPLUS dengan bungkil kedelai sebagai komponen pakan puyuh. Tujuan dan Manfaat Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi pengaruh pemberian “BISPLUS” sebagai alternatif bungkil kedelai terhadap; (1) bobot badan dan pertambahan bobot badan, (2) produksi dan kualitas telur serta efisiensi produksi , dan (3) gambaran histopatologi hati dan usus pada puyuh. Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini
adalah sebagai informasi
tentang; (1) potensi konsentrat protein dari bungkil inti sawit sebagai alternatif bungkil kedelai, dan (2) teknologi ekstraksi untuk pembuatan pakan sumber protein.
85
MATERI DAN METODE Ternak yang digunakan adalah 90 ekor puyuh (Coturnix-coturnix japonica) umur 3 minggu yang diperoleh dari Peternakan di Sukabumi. Kandang yang digunakan adalah kandang koloni sebanyak 15 buah yang dilengkapi dengan lampu penerangan, tempat pakan dan minum. Bahan pakan yang digunakan sebagai penyusun ransum tercantum pada Tabel 25. Sebagai bahan fortifikasi adalah asam amino lisina. Sebelum diisi puyuh terlebih dahulu kandang disanitasi dengan pengapuran dan dilanjutkan penyemprotan menggunakan 10% formalin dan dibiarkan hingga kering (selama satu minggu). Sanitasi peralatan dilakukan dengan cara mencuci tempat makan dan minum dengan larutan antisep®. Pada saat puyuh baru datang diberi larutan air gula dengan konsentrasi 10% untuk mengurangi stress setelah mengalami perjalanan. Pada awal penelitian puyuh divaksinasi terhadap penyakit Newcastle Disease (ND) melalui tetes mata. Sebanyak 90 ekor puyuh ditimbang guna mengetahui bobot awalnya dan dibagi menjadi 3 kelompok perlakuan dan masing-masing kelompok perlakuan tersebut diulang 5 kali, setiap ulangan terdiri dari 6 ekor puyuh. Perlakuan pakan yang diberikan
adalah R1 (ransum mengandung 12% BISPLUS), R2 (ransum
mengandung 12% BIS) dan R3 (ransum mengandung 12% bungkil kedelai). Sebelum dilakukan uji coba pakan, konsentrat protein BIS terlebih dahulu difortifikasi dengan asam amino lisina dengan tujuan agar konsentrat protein BIS yang akan digunakan bisa setara dengan protein pada bungkil kedelai. Konsentrat protein BIS yang telah mengalami proses fortifikasi selanjutnya
dinamakan
”BISPLUS”. Besarnya asam amino yang ditambahkan dilakukan dengan cara mengurangi asam amino pada pakan standar (bungkil kedelai) dengan asam amino pakan uji (konsentrat protein BIS) kemudian dicampur
kedalam
konsentrat protein BIS untuk digunakan sebagai komponen ransum perlakuan. Tabel 25 dan 26 disajikan ransum penelitian.
susunan ransum dan kandungan nutrien
86
Tabel 25 Susunan ransum penelitian (%) Bahan pakan Jagung Dedak Bungkil Kedelai BISPLUS BIS Meat Bone Meal (MBM) Corn Gluten Meal (CGM) Minyak DCP CaCo3 Premiks1 JUMLAH
R-1 51.3 10 0 12 0 11.5 12 2 0.3 0.6 0.3 100
R-2 45.3 10 0 0 12 15 14.5 2 0.3 0.6 0.3 100
R-3 51.3 12.9 12 0 0 9.6 11 2 0.3 0.6 0.3 100
Ket. :1) Setiap 10 kg premix mengandung Vit A (12 000 000 IU), Vit D (2 000 000 IU), Vit E (8 000 IU), Vit B1 ( 2 000 mg), Vit B6 (500 mg), Niasin (40 000 mg), Asam Pantoenat (6 000 mg), Vit K (2 000 mg), Vit C (25 000 mg), Santoquin (10 000 mg)
Tabel 26 Kandungan zat makanan ransum puyuh periode produksi (%) Zat Makanan
R-1
R-2
R-3
Bahan Kering (%) Protein Kasar (%) Metionina (%) Arginina (%) Treonina (%) Tirosina (%) Histidina (%) Isoleusina (%) Leusina (%) Lisina (%) Fenilalanina (%) Valina (%) Lemak Kasar (%) Serat Kasar (%) Kalsium (%) Posphor (%)
85.34 22.45 0.41 1.43 0.92 0.99 0.53 0.92 2.60 1.06 1.26 1.17 5.53 3.01 1.73 0.99
85.81 22.34 0.40 1.38 0.87 1.00 0.51 0.89 2.73 0.85 1.27 1.12 4.73 5.95 1.97 0.10
85.46 22.31 0.37 1.41 0.89 1.02 0.56 0.94 2.57 1.01 1.28 1.11 4.40 4.45 1.45 0.10
4 194.06 3 040.69
4 188.22 3 036.46
4 218.58 3 058.47
Energi Bruto (kkal/kg) Energi Metabolis (kkal/kg)
Pengamatan pada penelitian ini dilakukan selama dua periode umur yaitu pada saat puyuh berumur 41 hari (sebelum masa bertelur) dan umur puyuh 42 sampai 55 hari (masa bertelur). Peubah yang diamati meliputi:
87
1.
Konsumsi ransum Konsumsi ransum dihitung dengan cara mengurangi jumlah ransum yang diberikan dengan sisa ransum setiap periode penelitian (gram/ekor)
2.
Pertambahan bobot badan Dilakukan dengan cara mengurangi bobot badan akhir dengan bobot badan awal pada setiap periode penelitian (gram/ekor)
3.
Bobot badan akhir Dilakukan dengan cara mencatat dan menimbang bobot badan pada akhir pada umur 41 dan 55 hari (gram/ekor)
4.
Konversi Ransum Konversi ransum terhadap pertambahan bobot badan dihitung dengan cara membagi jumlah ransum yang dikonsumsi
dengan pertambahan bobot
badan, sedangkan konversi ransum terhadap produksi telur dihitung dengan membagi jumlah ransum yang dikonsumsi dengan berat telur selama masa bertelur. 5.
Konsumsi protein Dihitung dengan cara mengalikan jumlah ransum yang dikonsumsi dengan kandungan protein
ransum yang bersangkutan
sampai umur
41 hari
(gram/ekor). 6.
Protein Eficiency Ratio (PER) Ransum PER ransum dihitung
dengan cara membagi pertambahan bobot badan
dengan jumlah protein yang dikonsumsi puyuh umur 21-42 hari. 7.
Umur Induk Pertama Bertelur Dihitung dengan cara mencatat saat pertama kali induk bertelur.
8.
Bobot Telur Pertama dan Rataannya Bobot telur pertama dihitung dengan cara menimbang telur pertama kali, sedangkan bobot telur rataan dihitung dengan cara menimbang seluruh telur selama masa produksi 42-55 hari dan membagi jumlah telur pada setiap perlakuan (gram)
88
9.
Produksi Telur (Hen-day egg production) Hen-day egg production
dihitung dengan cara membagi jumlah telur
sampai masa produksi 55 hari dengan jumlah induk yang hidup dikali 100 (%) 10.
Bobot Kuning Telur, Putih Telur dan Cangkang (Relatif) Bobot putih dan kuning telur dihitung dengan cara menimbang putih dan kuning telur (setelah keduanya dipisahkan) dan membagi dengan bobot telur dikali 100%, sedangkan bobot cangkang relatif dihitung dengan cara menimbang cangkang telur dan membagi dengan bobot telur dikali 100% .
11.
Indeks Warna Kuning Telur Merupakan kriteria untuk menilai kualitas kuning telur, dilakukan dengan cara memecahkan telur secara perlahan diatas meja kaca dan memisahkan antara putih dan kuning telur. Selanjutnya kuning telur dengan
dibandingkan
Yolk Colour Fan, kemudian dicatat skor sesuai dengan warna
kuning telur dan standard yang ada pada alat tersebut. 12.
Histologi Usus Halus dan Hati Untuk melakukan pengamatan histologi usus dan hati dilakukan tiga tahap kegiatan yaitu ; a) Pengambilan sampel, dilakukan pada duodenum, usus halus dan hati yang dipotong secara membujur .b)
Pemeriksaan
histopatologi usus dan hati, diawali dengan fiksasi dengan Buffer Netral Formalin (BNF) 10% (pH 7.2–7.4) kemudian secara berturut-turut dilakukan dehidrasi, penjernihan (clearing) dan infiltrasi parafin, pembuatan blok parafin (embedding), pemotongan, pewarnaan, dan c) Pengamatan preparat dibawah mikroskop binokuler (olympus). Selanjutnya siap untuk diamati pada mikroskop maupun
dilakukan pemotretan. Pengamatan
dilakukan dibawah mikroskop binokuler (Olympus) dengan pembesaran obyektif 40x, sedangkan pemotretan dilakukan pada pembesaran obyektif 10 dan 20x. Alur
proses pengamatan histopatologi usus dan hati
dicantumkan pada Lampiran 23 dan 24.
89
Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap dengan 3 perlakuan dan 5 ulangan, sehingga jumlah unit percobaan sebanyak 15
buah yang masing-masing unit
diisi 6 ekor puyuh.
Untuk
mengetahui pengaruh perlakuan terhadap peubah dilakukan analisis ragam (ANOVA). Uji lanjut untuk membandingkan antar perlakuan digunakan kontras orthogonal. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut : Yij = µ + τi + εij Keterangan : Yij = Nilai respon dari perlakuan ke-i dan ulangan ke-j µ = Pengaruh umum atau rataan umum τi = Pengaruh dari perlakuan ke-i εij = Galat percobaan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j i = Perlakuan j = Ulangan
HASIL DAN PEMBAHASAN Fortifikasi Fortifikasi konsentrat protein BIS dilakukan agar asam amino esensial yang dimiliki produk tersebut sebanding dengan asam amino pada bungkil kedelai. Adapun asam amino sintetik yang ditambahkan pada konsentrat protein BIS adalah asam amino lisina. Gambar 23 dan 24 disajikan profil asam amino konsentrat protein
BIS sebelum dan setelah fortifikasi dibandingkan bungkil
His
3.8
Leu
Fen
Val
0.8
2.3 1.7
2.3 2.3
Tre
2.7 1.9
Arg
2.8
Met
1.3 0.9
0.9
2.0
3.2
3.9 3.5
5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0
0.6 0.8
Kandungan AAE (%)
kedelai.
I.leu
Lis
Asam Amino Esensial (AAE) BKD
Gambar 23
KPBIS
Profil asam amino esensial konsentrat protein BIS sebelum fortifikasi (KPBIS) dan bungkil kedelai (BKD)
90
Profil
asam amino esensial/AAE (Gambar 23) menunjukkan bahwa
kandungan komponen AAE pada konsentrat protein BIS lebih rendah dibandingkan bungkil kedelai dan lisina merupakan asam amino yang paling difisien (0.8 vs 3.2%). Kondisi ini
sejalan dengan
beberapa peneliti yang
melaporkan bahwa bungkil inti sawit defisien terhadap lisina dan treonina (Sundu et al. 2006). Oleh karena itu fortifikasi kedua asam amino terutama lisina sangat penting dilakukan. Berdasarkan hasil perhitungan antara kandungan asam amino esensial pada konsentrat protein BIS dengan AAE bungkil kedelai sebagai standar maka asam amino lisina yang ditambahkan pada konsentrat protein BIS sebesar 2.4% untuk menyamai lisina pada bungkil kedelai. Gambar 24 ditampilkan profil asam
His
2.3 1.7
I.leu
Lis
3.8
2.3 2.3
Tre
2.7 1.9
Arg
2.8
Met
1.3 0.9
0.9
2.0
3.2 3.2
3.9 3.5
5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0
0.6 0.8
Kandungan AAE (%)
amino pada konsentrat protein BIS setelah difortifikasi.
Leu
Fen
Val
Asam Amino Esensial (AAE) BKD
BISPLUS
Gambar 24 Profil asam amino esensial konsentrat protein BIS terfortifikasi (BISPLUS) dan bungkil kedelai (BKD) Profil AAE konsentrat protein BIS terfortifikasi”BISPLUS” dengan lisina (Gambar 24) terjadi perubahan dan mendekati asam amino ideal pada bungkil kedelai sebagai pakan standar, hal ini ditunjukkan dengan kandungan asam amino esensial dari kedua bahan yang hampir berdekatan, dan khusus lisina sudah menyamai dengan bungkil kedelai. Hasil penelitian pengukuran tingkat keasaman dengan menggunakan pH meter menunjukkan bahwa konsentrat protein BIS (sebelum fortifikasi) mempunyai pH sebesar 5.25 diikuti masing-masing oleh BIS (6.52) dan BKD (6.82). Sedangkan pengujian kelarutan protein konsentrat protein BIS sebelum fortifikasi sebesar 70.24% dan setelah fortifikasi 72.34%. Peningkatan kelarutan
91
protein pada konsentrat protein BIS setelah fortifikasi kemungkinan disebabkan karena adanya penambahan lisina pada bahan tersebut, sehingga protein yang larut juga meningkat. Hasil ini lebih tinggi dari kelarutan protein pada BIS, namun belum bisa menyamai kelarutan bungkil kedelai. Hal ini karena asam amino yang dipakai untuk fortifikasi hanya satu buah yaitu lisina, sehingga kualitasnya belum menyamai bungkil kedelai. Histopatologi Usus dan Hati Puyuh Gambaran penampakan (skor lesio) usus dan hati puyuh umur 55 hari dicantumkan pada Tabel 27. Tabel 27 Rataan skor lesio usus dan hati puyuh umur 55 hari di bawah mikroskop Peubah Duodenum Jejunum Ileum Hati
R-1 0.72b±0.10 0.64b±0.11 0.68b±0.22 1.76a±0.24
Perlakuan R-2 1.22a±0.26 1.14a±0.36 1.30a±0.25 2.06a±0.25
R-3 0.82b±0.11 0.66b±0.12 0.76b±0.13 1.02b±0.61
Ket. Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (P<0.05) R1 (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), R2 (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), R3 (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD) Angka pada tabel diperoleh dari rerata hasil pengamatan usus halus (duodenum, jejunum, ileum) dan hati pada 10 titik fokus kemudian dibuat skala dengan tingkat kerusakan sebagai berikut : Hati (0 = 0.0 - 0.59; 1 = 0.60 – 1.19; 2 = 1.20 – 1.79; 3 = 1.80 – 2.30 (0 = sel hepatosit tersusun radier, normal, 1 = terjadi vaso dilatasi, pelebaran pembuluh darah, 2 = degenerasi berbutir/cloudy swelling, degenerasi lemak, 3 = nekrosa /radang). Usus (0 = 0.0 - 0.59; 1 = 0.60 – 1.19; 2 = 1.20 – 1.79; 3 = 1.80 – 2.30), (0 = vili usus teratur, kripta lieberkuhn teratur, normal, 1 = vili usus memendek, 2 = vili usus terkoyak, , 3 = nekrosa /radang).
Skor lesio usus dan hati pada puyuh umur 55 hari (Tabel 27) dipengaruhi oleh perlakuan ransum. Skor lesio duodenum pada puyuh yang memperoleh perlakuan R1 dan R3 tidak berbeda nyata (p>0.05), namun keduanya berbeda nyata (p<0.05) dibandingkan dengan R2 masing-masing sebesar 0.72, 0.82 dan 1.22. Bagian usus halus (jejunum dan ileum) mempunyai skor lesio yang polanya sama dengan duodenum, namun terjadi penurunan nilai. Angka skor lesio jejunum pada puyuh yang mendapatkan perlakuan R1 dan R3 nyata lebih rendah (p<0.05) dibandingkan dengan perlakuan R2, masing-masing sebesar 0.64, 0.66 dan 1.14. Skor lesio ileum pada puyuh yang mendapat perlakuan R1 sebesar 0.68, sedangkan R2 dan R3 masing-masing sebesar 1.30 dan 0.76. Data yang
92
diperoleh dari penelitian ini mengindikasikan bahwa konsentrat protein BIS terfortifikasi (BISPLUS) tidak memberikan efek negatif terhadap kondisi usus puyuh yang tercermin pada skor lesio relatif sama dengan bungkil kedelai dan jauh lebih rendah dari puyuh yang diberi BIS. Hal ini terkait dengan kualitas kedua bahan tersebut terutama kandungan asam aminonya, sehingga nutrien didalamnya dapat terserap dengan baik pada saat makanan berada diusus halus. Penyerapan tersebut terutama
terjadi pada jejunum dan ileum. Asam amino
esensial pada BISPLUS, BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 16.80, 6.02 dan 21.17% (Gambar 19). Semakin kecil skor lesio yang dimiliki mengindikasikan kondisi organ makin baik (mendekati keadaan normal) dan sebaliknya semakin besar menunjukkan tingkat kerusakan yang makin parah. Data yang diperoleh dari penelitian ini semakin memperkuat sinyalemen sebelumnya bahwa BIS yang digunakan tersebut masih mengandung cangkang (walaupun sudah digiling halus) disamping juga ada faktor serat yang tinggi maupun zat yang lain dan terakumulasi pada saat makanan didalam usus terjadi perobekan mukosa usus sehingga terjadinya kelainan atau pemendekan villi usus yang pada akhirnya akan menyebabkan terjadinya gangguan proses penyerapan zat makanan oleh villi usus.
Menurut
Iskandar et al.
(2008)
keberadaan
cangkang merupakan masalah serius yang dihadapi dalam menggunakan BIS sebagai pakan ternak, karena keberadaan benda asing tersebut dapat mengoyak permukaan usus bila dikonsumsi oleh ternak. Lebih lanjut dilaporkan oleh Ramli et al. (2008) bahwa kandungan serat yang tinggi pada BIS akan mengadsorpsi nutrien, sehingga peluang terjadinya penyerapan nutrien oleh usus halus menjadi berkurang dan ikatan kompleks nutrien-serat
kasar akan
diekskresikan melalui feses. Adanya daya ikat kation pada serat juga akan menyebabkan ketidakseimbangan
mineral, sehingga metabolisme
energi
terganggu. Keberadaan serat bersifat adsorptif dan mempunyai daya ikat kation terhadap nutrien pada saluran pencernaan, sehingga kadar nutrien yang diadsopsi menjadi rendah (James & Gropper 1990) Kondisi hati puyuh yang memperoleh ketiga perlakuan mempunyai skor lesio >1, artinya telah terjadi pelebaran pembuluh darah baik untuk perlakuan R1 maupun R3, bahkan pada perlakuan R2 telah terjadi degenerasi berbutir
93
sampai dengan degenerasi lemak. Hati pada puyuh yang memperoleh perlakuan R2 memiliki skor lesio yang nyata lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan dengan perlakuan R1 dan R3 masing-masing sebesar 2.06, 1.76 dan 1.02. Dengan demikian organ hati pada puyuh yang memperoleh perlakuan R2 sudah terjadi perubahan yang serius.
Hal ini sangat terkait dengan proses penyerapan
(absorpsi) pada saat zat makanan melewati usus. Bila suatu zat makanan mengalami gangguan penyerapan maka
organ hati bekerja
keras
untuk
menerima zat yang telah terserap tersebut untuk disalurkan ke jantung dan ke paru-paru kemudian dikembalikan ke jantung lagi, selanjutnya disalurkan ke selsel dan terjadi sintesa protein dalam tubuh ataupun telur.
Menurut Ressang
(1984) hati merupakan organ yang berperan dalam sekresi empedu, metabolisme lemak, karbohidrat, zat besi, fungsi detoksifikasi serta metabolisme dan penyerapan vitamin. Morfopatologi hati tidak selalu dapat ditemui karena hati memiliki kemampuan yang sangat tinggi dalam regenerasi jaringan hati. Gambar 25, 26, 27 dan 28 menyajikan gambaran histopatologis (HP) usus dan hati pada puyuh petelur umur 55 hari. A
B
C
3 2 5 1
2 4
6
1
Gambar 25 Gambaran histopatologis duodenum puyuh umur 55 hari (perbesaran obyektif 10x) A (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), B (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), C (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD).Pewarnaan menggunakan Hematoksilin Eosin (HE) 1) kripta lieberkuhn, 2) villi usus yang masih bagus, 3) villi usus yang sudah terkoyak/terjadi pemendekan, 4) submucosa, 5) jaringan lympatic, 6) Serosa
Gambaran histopatologi duodenum puyuh umur 55 hari (Gambar 25) menunjukkan bahwa puyuh yang memperoleh ransum BISPLUS maupun bungkil kedelai memperlihatkan kondisi kripta lieberkuhn yang lebih teratur dibandingkan dengan puyuh yang memperoleh BIS, begitu juga dengan villi
94
ususnya, walaupun ada beberapa bagian yang tidak teratur. Sedangkan puyuh yang memperoleh ransum mengandung BIS terlihat villi ususnya sudah banyak yang
tidak teratur susunannya, bahkan ada yang
sudah
rusak (nekrosis),
walaupun susunan kripta lieberkuhn cukup baik. Hal ini mengindikasikan bahwa puyuh yang diberikan pakan mengandung 12% BISPLUS mempunyai
secara histologis
kondisi duodenum yang sama dengan puyuh diberi pakan
mengandung 12% bungkil kedelai. Hasil sebaliknya dapat dilihat dari puyuh yang diberi pakan mengandung 12% BIS khususnya pada kondisi villi yang sudah tidak beraturan dan bahkan mengalami
kerusakan dan berpengaruh terhadap
produksi dan kualitas telur, dalam hal ini kerabang telur yang tipis (Tabel 30). Data yang diperoleh dari penelitian ini sangat terkait dengan proses penyiapan pakan dan evaluasi fisiko-kimianya serta sangat erat hubungannya dengan produksi yang dihasilkan dari penelitian
tahap sebelumnya. Menurut Moran
(1985) bahwa usus halus bagian kripta lieberkuhn menghasilkan enzim amilase, protease dan lipase yang berfungsi untuk memecah zat makanan menjadi komponen yang lebih sederhana sehingga mudah untuk diserap tubuh. Selain itu usus halus juga mencerna secara kimiawi dan mentransfer material nutrisi dari lumen ke pembuluh darah dan limfa. A
B
C
3 2 1 Gambar 26
1
Gambaran histopatologis jejunum puyuh umur 55 hari (perbesaran obyektif 20x) A (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), B (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), C (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD). Pewarnaan menggunakan Hematoksilin Eosin (HE) 1) kripta lieberkuhn, 2) villi usus yang masih bagus, 3) villi usus yang sudah terkoyak/terjadi pemendekan
Gambaran histopatologis jejunum puyuh umur 55 hari (Gambar 26) yang memperoleh pakan mengandung 12% BISPLUS dan 12% bungkil kedelai, kondisi villi lebih panjang dan membesar dibandingkan dengan puyuh yang
95
memperoleh 12% BIS sebagaimana halnya pada duodenum. Jejunum merupakan bagian usus halus, dimana di tempat tersebut terjadi penyerapan utama zat makanan. Permukaan bagian usus halus adalah membran mukosa yang terdiri dari sel epitel kolumnar, beberapa diantaranya akan mengalami modifikasi dan membentuk sel goblet guna memproduksi mukosa (Frandson 1996). Dalam keadaan normal selaput lendir usus dilapisi oleh isi usus yang bercampur getah usus, getah pankreas, empedu, lendir usus dan flora kuman-kuman. Usus halus ternak unggas relatif sederhana dan pendek, namum memiliki efisiensi yang tinggi, dibagi atas tiga bagian yaitu duodenum, jejenum dan illeum (Dibner & Richards 2004). Bagian jejunum merupakan tempat terjadinya pencernaan dan penyerapan zat makanan terbanyak. Selaput lendir di lumen usus halus memiliki jonjot yang lembut dan menonjol seperti jari yang disebut dengan villi, yang berfungsi sebagai tempat penyerapan zat makanan dan sekresi enzim pencernaan. Selanjutnya dinyatakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi kondisi usus halus (sel goblet) adalah pakan, jika pakan yang dikonsumsi mempunyai kualitas baik dan tidak mengandung racun maka usus akan berada dalam kondisi yang cukup baik untuk melakukan fungsinya dalam mencerna dan menyerap makanan, dalam arti lain bahwa usus akan merespon setiap pakan yang diberikan (Uni et al. 2003). Menurut Choct (1997) polisakarida bukan pati (PBP) mempengaruhi aktivitas saluran pencernaan dan interaksinya dengan mikroflora usus, termasuk penyerapan nutrien dan viskositas digesta meningkat, sehingga penyerapan nutrien terhambat di usus
halus (NRC
1994).
Mathlouthi et al. (2002)
melaporkan bahwa suplementasi enzim pada pakan berserat dapat meningkatkan ukuran vili dan rasio antara tinggi vili dengan kedalaman kripta (crypt depth) pada ayam pedaging.
96
A
B
C
3
2 1 Gambar 27
1 4 6
Gambaran histopatologis ileum puyuh umur 55 hari (perbesaran obyektif 20x) A (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), B (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), C (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD). Pewarnaan menggunakan Hematoksilin Eosin (HE) 1) kripta lieberkuhn, 2) villi usus yang masih bagus, 3) villi usus yang sudah terkoyak/terjadi pemendekan, 4) submucosa, 6) serosa
Secara umum gambaran histopatologis ileum (Gambar 27) pada
puyuh
yang mendapatkan pakan dari ketiga perlakuan mempunyai kripta lieberkuhn yang lebih sedikit dibanding pada duodenum dan jejunum.
Puyuh yang
memperoleh perlakuan R2 mempunyai villi yang pendek, sedikit dan tidak teratur dibandingkan puyuh yang memperoleh perlakuan R1 dan R3. Hal ini mengisyaratkan bahwa ileum merupakan bagian terakhir dari usus halus dan tentu saja sebagai tempat terjadinya penyerapan yang terakhir zat makanan dari bagian usus halus seperti mineral, sehingga struktur villi lebih pendek dibandingkan dua bagian usus halus sebelumnya. Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa kondisi usus pada puyuh yang memperoleh ransum mengandung 12% BIS menunjukkan kerusakan yang sangat serius terutama keadaan villi usus yang tidak utuh/terkikis sebagai
akibat
struktur fisik ransum mengandung BIS
(keberadaan cangkang) yang mengganggu keutuhan villi usus tersebut, disamping juga dipengaruhi keberadaan serat dan kandungan polisakarida bukan pati yang cukup tinggi
pada BIS akan berdampak terhadap
proses penyerapan
zat
makanan (Ramli et al. 2008). Hal ini merupakan informasi dasar bahwa BIS perlu dilakukan
sentuhan teknologi tertentu (termasuk yang paling ringan)
dengan melakukan penyaringan awal secara baik agar mengurangi keberadaan batok, sehingga dampak negatif penggunaan BIS sebagai komponen ransum bisa diminimalisir.
97
A
B
C
3 4 1
1 2 Gambar 28
Gambaran histopatologis hati puyuh umur 55 hari (perbesaran obyektif 10x) A (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), B (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), C (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD). Pewarnaan menggunakan Hematoksilin Eosin(HE) 1) vena sentral yang normal, 2) terjadinya pembendungan darah divena sentral, 3) pembuluh darah (sinusoid), 4) eritrosit
Gambaran histopatologi hati puyuh yang memperoleh perlakuan R1 dan R3 menunjukkan kondisi yang cukup baik yang ditandai dengan tidak adanya kelainan baik berupa radang maupun kerusakan jaringan, sedangkan perlakuan R2 terlihat hati mengalami
pembendungan (kongesti). Kongesti merupakan
gambaran tertahannya aliran darah di dalam pembuluhnya dan dapat berakibat terjadi perluasan pembuluh
darah (vasodilatasi). Data yang diperoleh dari
histopatologis hati ini sangat terkait dengan skor lesio yang ada pada masingmasing perlakuan (Tabel 27) yaitu sebesar 1.76 pada perlakuan R1, sedangkan perlakuan R2 dan R3 masing-masing sebesar 2.06 dan 1.02. Beberapa faktor dapat menyebabkan kongesti
diantaranya bahan toksik (racun), antinutrisi
maupun faktor pembatas lainnya. Bahan atau zat makanan yang terkandung dalam BIS
sangat mungkin sebagai penyebab
centralis hati, sehingga mengakibatkan
terjadinya vasodilatasi vena
kelainan
kondisi histologi hati
dibandingkan dengan perlakuan R1 dan R3. Namun demikian
diperlukan
penelitian lebih lanjut untuk mengetahui bahan makanan yang bersifat antinutrisi tersebut.
98
Penampilan Puyuh Konsumsi Ransum, Konsumsi Protein, Pertambahan Bobot Badan, Konversi Ransum, Protein Eficiensi Ratio (PER) dan Bobot Badan Akhir. Tabel 28
Rataan konsumsi ransum, konsumsi protein, bobot badan akhir, pertambahan bobot badan, konversi ransum dan protein eficiency ratio pada puyuh umur 21- 41 dan 42-55 hari Umur (hari) 21–41 42–55
R1
Perlakuan R2
228.50a± 4.81 455.87b±10.44
252.46a± 9.17 235.61a± 9.27 490.67a±13.24 444.25b±9.47
Protein
21–41
49.95a±1.05
53.71a±1.95
50.68a±2.88
Pertambahan Bobot Badan (g/ekor)
21–41 42–55
53.89b± 2.52 14.77a± 4.24
53.83b± 1.59 10.04.b±5.93
57.29a± 2.60 5.59c± 4.01
Konversi Ransum
21-41 42–55
4.25b± 0.22 3.18b± 0.11
4.70a± 0.26 3.50a± 0.14
4.15b± 0.18 2.97b± 0.23
Protein Eficiensi Ratio (PER)
21-41
1.05a±0.05
0.96b±0.05
1.08a±0.05
Bobot Badan Akhir
41 55
108.68b± 2.29 124.65a± 3.50
108.82b± 1.96 116.65b± 3.97
112.10a± 3.46 117.49b± 3.23
Peubah Konsumsi Ransum (g/ekor) Konsumsi (g/ekor)
R3
Ket. Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan prbedaan nyata (p<0.05). R1 (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), R2 (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), R3 (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD), PER (Protein Eficiency Ratio) dihitung dengan cara membagi pertambahan bobot badan dengan konsumsi protein pada perlakuan yang bersangkutan
Konsumsi ransum puyuh umur 21- 41 hari untu ketiga perlakuan tidak menunjukkan perbedaan nyata (p>0.05), jumlah konsumsi pada perlakuan R1, R2 dan R3 masing-masing sebesar 228.50, 252.46 dan 235.61 gram/ekor. Konsumsi pakan puyuh yang mendapat perlakuan R2 lebih tinggi dari R3. Sementara itu pada umur 42–55 hari konsumsi ransum puyuh yang memperoleh perlakuan R2 nyata lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan dengan R1 dan R3, tidak terjadi perbedaan konsumsi antara R1 dengan R3. Jumlah konsumsi pakan pada perlakuan tersebut masing-masing sebesar 455.87, 490.67 dan 444.25 gram/ekor untuk perlakuan R1, R2 dan R3. Tingginya konsumsi ransum pada puyuh yang memperoleh perlakuan R2 dibandingkan dengan R1 dan R3 diduga tekstur ransum yang mengandung mengkonsumsi
BIS lebih kasar sehingga puyuh cenderung
makanan yang kasar dikarenakan tingkah laku
unggas
99
merupakan pemakan biji-bijian dibandingkan dengan mengkonsumsi tepung. Berdasarkan pengamatan terhadap tekstur ransum
maka
perlakuan R1
merupakan ransum yang paling halus kemudian diikuti R3 dan R2, dengan demikian konsumsi R1 paling rendah, selain itu juga kemungkinan dipengaruhi oleh kondisi pH dari pakan ketiga perlakuan. pH ransum perlakuan R1, R2 dan R3 masing-masing sebesar 5.25, 6.52 dan 6.28. Pada kondisi pH yang rendah akan mempengaruhi jumlah pakan yang dikonsumsi oleh puyuh. Konsumsi protein puyuh umur 21-41 hari R1 dan R3 nyata lebih rendah dibandingkan R2 masing-masing sebesar 49.95, 50.68 dan 53.71 gram/ekor, hal ini sangat terkait dengan jumlah ransum yang dikonsumsi pada setiap perlakuan. Konsumsi ransum puyuh yang memperoleh ransum R2 paling tinggi kemudian disusul R3 dan R1 masing-masing sebesar 252.46, 237.61 dan 228.50 gram/ekor. Pertambahan bobot badan
puyuh umur 21- 41 hari yang memperoleh
ransum R3 nyata lebih tinggi dari R1 dan R2, masing-masing sebesar 57.29, 53.89 dan 53.83 gram/ekor. Sedangkan puyuh umur 42 - 55 hari yang memperoleh perlakuan R1 menghasilkan pertambahan bobot badan nyata lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan
dengan perlakuan R2 dan R3, masing-masing
sebesar 14.77, 10.04 dan 5.59 gram/ekor. Puyuh yang memperoleh perlakuan R3 pada umur 21-41 hari menghasilkan pertambahan bobot badan nyata lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan perlakuan R1 dan R2. Hal ini terkait dengan kualitas nutrien perlakuan R3 terutama asam amino yang cukup baik sehingga zat makanan yang ada didalamnya dapat terserap dengan baik pada tubuh ternak. Selain itu juga tergambar dari skor lesio dan histologi usus dan hati yang lebih baik dari perlakuan lain.
Sedangkan
pada umur 42-55 hari
puyuh yang
memperoleh perlakuan R1 menghasilkan pertambahan bobot badan nyata lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan perlakuan lainnya. Hal ini diduga kemungkinan puyuh yang memperoleh perlakuan R1 mengalami keterlambatan perkembangan alat reproduksi, sehingga nutrisi pada ransum tersebut
masih dipergunakan
untuk pembentukan ovarium untuk produksi telur. Dugaan ini terkait dengan umur induk pertama bertelur yang lebih lambat (48.4 hari) dibandingkan dengan perlakuan R2 dan R3
(Tabel 29). Jika dibandingkan data pertambahan bobot
badan kedua periode umur tersebut maka puyuh umur 21- 42 hari menghasilkan
100
pertambahan bobot badan yang lebih besar dibandingkan umur 42-55 hari. Hal ini diduga
puyuh pada umur 21- 42
hari tersebut
masih dalam periode
pertumbuhan sehingga asupan nutrisi pakan pada periode ini masih digunakan untuk pembentukan daging, sedangkan pada periode layer asupan nutrisi yang diberikan
sebagian besar digunakan untuk pembentukan perkembangan alat
reproduksi termasuk ovarium dan telur. Pada penelitian ini pertambahan berat badan pada puyuh umur 42-55 hari yang memperoleh bungkil kacang kedelai (R3) jauh lebih kecil dari periode sebelumnya (57.29 vs 5.59 gram/ekor). Data tersebut juga terkait dengan produksi telur yang dihasilkan pada puyuh yang memperoleh perlakuan R3 lebih tinggi dari perlakuan lain (47.41%) (Tabel 27), sedangkan pada perlakuan R1 tergambar dari bobot akhir pada umur 55 hari secara nyata lebih besar dari perlakuan lain. Pada penelitian ini angka konversi ransum puyuh umur 21-42 hari yang mendapatkan perlakuan R1 dan R3 nyata lebih rendah (p<0.05) dibandingkan R2 masing-masing sebesar 4.25, 4.15 dan 4.70, sedangkan
pada umur 42-55 hari
angka konversi lebih kecil dari periode sebelumnya tapi mempunyai pola yang sama yaitu sebesar 3.19 untuk R1 diikuti R3 dan R2 masing-masing sebesar 2.97 dan 3.50. Konversi pakan erat kaitannya dengan konsumsi pakan pertambahan bobot badan
dan
maupun produksi telur. Beberapa faktor yang
mempengaruhi konversi pakan antara lain imbangan energi dan protein ransum, pembatasan waktu makan serta sumber energi dan protein ransum yang digunakan (Pirgozliev et al. 2002). Semakin kecil nilai konversi ransum menggambarkan tingkat efisiensi puyuh dalam memanfaatkan pakan yang dikonsumsinya menjadi daging atau telur. Dengan demikian puyuh yang memperoleh perlakuan R1 dan R3 lebih efisien dalam menggunakan pakan untuk berproduksi. Hal ini sangat terkait dengan retensi protein dan energi metabolis (Tabel 23 dan 24) serta didukung fakta gambaran penampakan serta skor lesio usus dan hati dari perlakuan tersebut
yang cukup baik dibandingkan dengan puyuh yang
memperoleh ransum mengandung BIS. Secara umum konversi yang diperoleh dari penelitian ini lebih baik dari penelitian Nur (2001) yang melaporkan bahwa konversi ransum puyuh yang diberi selenium 0.2 ppm dan vitamin E
25 IU
masing-masing sebesar 4.61 dan 4.92. Baylan et al. (2006) melaporkan bahwa
101
suplementasi asam amino 0.81 sampai 1.06% pada puyuh memperbaiki angka konversi ransum seiring dengan lamanya pemeliharaan. Pemberian treonina sebanyak 1.06% pada puyuh umur 1-7, 1-14, 1-21, 1-28 dan 1-35 hari memiliki angka konversi ransum masing-masing sebesar 1.85,2.45, 2.60, 2.75 dan 3.22. Protein Eficiensi Ratio (PER) merupakan suatu prosedur evaluasi nilai gizi protein yang saat ini cukup banyak digunakan. Rataan nilai PER pada puyuh umur 21- 42 hari yang memperoleh perlakuan R1 dan R3 nyata lebih tinggi (p<0.05) dari perlakuan R2 masing-masing sebesar 1.05, 1.08 dan 0.96. Semakin tinggi nilai PER menunjukkan penggunaan protein ransum makin efisien untuk menghasilkan pertambahan bobot badan tertentu. Data ini
memberi informasi
bahwa puyuh yang mendapatkan perlakuan R1 dan R3 lebih efisien dalam memanfaatkan protein pakan dibandingkan dengan perlakuan R2. Data sebaliknya ditunjukkan oleh puyuh yang memperoleh perlakuan R2 yang mempunyai nilai PER paling rendah. Hal ini terkait dengan adanya serat kasar yang tinggi pada BIS pada puyuh yang memperoleh perlakuan R2. Sebagaimana dilaporkan oleh Ramli et al. (2008) bahwa serat pada BIS akan mengadsorpsi nutrien, sehingga peluang terjadinya penyerapan nutrien oleh usus halus menjadi berkurang, dan ikatan kompleks nutrien-serat kasar akan diekskresikan melalui ekskreta (Ramli et al. 2008). Menurut James dan Gropper (1990)
serat bersifat
adsorptif dan
mempunyai daya ikat kation terhadap nutrien pada saluran pencernaan, sehingga kadar nutrien yang diabsorpsi, termasuk protein menjadi rendah. Nilai PER sangat terkait dengan kandungan protein pakan. Bila dihubungkan dengan konsumsi protein pada puyuh yang memperoleh perlakuan R2 paling tinggi dibandingkan perlakuan lain, namun
nilai PER nya justru paling rendah.
Informasi ini juga didukung pada penelitian tahap sebelumnya terutama kandungan
asam amino esensial
Kandungan asam amino esensial pada
dan retensi protein (Tabel 19 dan 21). BIS paling rendah dibandingkan dengan
bungkil kedelai maupun konsentrat protein BIS masing-masing sebesar yaitu masing-masing sebesar 6.2, 21.17 dan 19.16%, sedangkan retensi protein untuk perlakuan R1, R2 dan R3 masing-masing sebesar 69.82, 61.19 dan 70.57%. Lebih jauh Schaafsma (2000) melaporkan bahwa nilai PER beberapa bahan sumber protein seperti telur, susu sapi, daging sapi, kacang kedelai dan gandum
102
berturut-turut sebesar 3.8, 3.1, 2.9, 2.1 dan 1.5. Kecernaan bahan-bahan tersebut cukup tinggi yaitu telur (98%), susu sapi (95%), daging sapi (98%), kacang kedelai (95%) dan gandum (91%). Perlakuan ransum
nyata (p<0,05) mempengaruhi bobot badan akhir,
pada puyuh umur 21-42 hari yang mendapat perlakuan R3 nyata menghasilkan bobot badan akhir yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan R1 dan R2, masingmasing sebesar 112.10, 108.68 dan 108.82 gram/ekor. Data sebaliknya diperoleh pada puyuh umur 42-55 hari, perlakuan R1 menghasilkan bobot badan akhir yang lebih tinggi (p<0.05) dibandingkan puyuh yang memperoleh perlakuan R2 dan R3 yaitu sebesar 124.65, 116.65 dan 117.49 gram/ekor. Hal ini sebagaimana data sebelumnya sangat terkait juga dengan kandungan nutrien dan nilai biologis yang cukup baik pada perlakuan R1 dan R3 serta histologi dan skor lesio
didukung oleh gambaran
usus halus dan hati yang cukup baik juga.
Hasil
pencapaian bobot badan akhir untuk kedua periode umur pada penelitian lebih rendah dari
laporan Baylan et al. (2006) bahwa
suplementasi asam amino
treonina sebesar 1.06% pada ransum puyuh umur 1–35 menghasilkan angka konversi pakan dan bobot badan akhir masing-masing sebesar 3.22 dan 249.9 gram. Data bobot badan akhir yang diperoleh dari kedua periode umur puyuh ini memberikan dugaan bahwa perlakuan BISPLUS yang diberikan kepada puyuh merubah sebagian
besar zat makanannya
maupun produksi telur.
untuk menghasilkan bobot badan
103
Produksi dan Kualitas Telur Puyuh Rataan peubah untuk produksi telur puyuh masa produksi 42-55 hari, ditampilkan pada Tabel 29. Tabel 29 Umur induk mulai bertelur, bobot telur pertama dan produksi telur puyuh sampai umur 55 hari
Umur induk mulai bertelur (hari)
R-1 48.40a±1.34
Perlakuan R-2 46.80a±3.35
Bobot telur pertama (gram)
8.58a± 0.67
7.66b± 0.61
8.88a± 0.50
30.08
47.41
Peubah
Produksi telur sampai umur 55 hari 35.35 (Hen-day egg production) (%)1
R-3 46.00a±3.81
Ket. Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan prbedaan nyata (p<0.05). 1 ) Hen-day egg production dihitung dengan cara membagi jumlah telur pada hari itu dibagi dengan jumlah induk pada setiap perlakuan dikali 100. R1 (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), R2 (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), R3 (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD).
Rataan umur induk mulai bertelur pada penelitian ini (Tabel 29) tidak dipengaruhi oleh perlakuan ransum, walaupun ada kecenderungan bahwa puyuh yang memperoleh perlakuan R1 lebih lambat bertelur yaitu 48.40 hari kemudin disusul masing-masing oleh perlakuan R2 (46.80) dan R3 (46.00 hari). Umur induk pertama kali bertelur erat kaitannya dengan pertambahan bobot badan puyuh yang bersangkutan. Puyuh yang mempunyai bobot badan yang besar cenderung
cepat menghasilkan telur,
hal ini tercermin pada puyuh yang
memperoleh perlakuan R3 cenderung cepat menghasilkan telur (46.00 hari), sedangkan R1 cenderung lebih lambat. Hal ini diduga ovarium pada puyuh yang memperoleh perlakuan R1 sedang dalam proses perkembangan. Secara umum induk mulai bertelur yang didapat dari penelitian ini lebih lambat dari kondisi normal. Menurut Varghese (2007) puyuh mulai bertelur pada umur 35 hari pada kondisi yang baik. Hal senada juga dilaporkan oleh Cowell (1997) puyuh akan mencapai dewasa kelamin pada umur 6 minggu dan akan segera memulai periode bertelur. Kemungkinan lainnya bahwa lambatnya umur induk bertelur pertama kali
berkaitan dengan genetik puyuh yang dipelihara. Fakta ini juga didukung
penelitian yang sama menggunakan pakan komersil rataan
umur induk mulai
bertelur 47 hari. Umur pertama bertelur mengindikasikan bahwa puyuh tersebut menunjukkan telah dewasa kelamin. Dewasa kelamin ternak unggas dimulai dengan waktu ovulasi pertama kali (Nesheim et al. 1979). Lebih lanjut dijelaskan
104
bahwa pembentukan telur adalah dibagian belakang dari oviduct, jarak antara antara waktu bertelur dengan ovulasi berikutnya berkisar antara 14-75 menit. Oviduct terdiri dari infundibulum, magnun, isthmus, uterus dan vagina. Puyuh yang memperoleh perlakuan R1 dan R3 nyata mempunyai bobot telur yang lebih besar (p<0.05) dari perlakuan R2, masing-masing sebesar 8.58, 8.88 dan 7.66 gram. Terjadinya perbedaan bobot telur pertama ini terkait dengan keberadaan asam amino yang ada pada BISPLUS (perlakuan R1) dan bungkil kedelai (perlakuan R3). Berdasarkan pengamatan sebelumnya bahwa kandungan total asam amino konsentrat protein BIS, bungkil kedelai dan BIS adalah 33.38, 12.64 dan 40.41% (Tabel 18), selain itu juga faktor kandungan mineral pada pakan.
Hal ini sejalan dengan laporan Harm & Russel (2001) bahwa
suplementasi asam amino kedalam pakan sebesar 0.63 dan 0.77% pada ayam petelur menghasilkan bobot telur masing-masing sebesar 58.2 dan 59,5 gram, dengan demikian jelas bahwa keberadaan asam amino akan berdampak terhadap bobot telur. Secara umum data bobot telur pertama yang diperoleh dari penelitian ini lebih tinggi dari Nur (2001) yang melaporkan bahwa berat telur pertama pada puyuh yang memperoleh ransum kontrol sebesar 8.3 gram. Perlakuan ransum
mempengaruhi
produksi telur harian (Hen-day egg
production), pada puyuh yang memperoleh perlakuan R3 menghasilkan produksi tertinggi sebesar 47.41% kemudian secara berturut-turut diikuti R1 (35.5%) dan R2 (30.08%). Hal ini terkait dengan kualitas ransum (asam amino) pada R1 dan R3 dan juga didukung oleh kemampuan biologis (retensi protein) yang dihasilkan dari kedua perlakuan tersebut serta gambaran histologi usus dan hati yang cukup baik. Secara umum produksi telur yang diperoleh dari penelitian ini relatif kecil, hal ini dikarenakan waktu pengamatan belum
yang
masih
singkat sehingga
mencerminkan produksi yang sebenarnya. Berbagai
penelitian
menunjukkan bahwa puncak produksi pada puyuh tercapai pada umur 65-70 hari yang diperkirakan mencapai
82-85%. Menurut Varghese (2007) Puyuh betina
dapat memproduksi sekitar 200–300 telur per tahun. Tabel 30 ditampilkan rataan bobot telur, persentase kuning telur, putih telur, cangkang dan indeks kuning telur.
105
Tabel 30
Rataan bobot telur, persentase kuning telur, putih telur, cangkang dan indeks warna kuning telur puyuh sampai umur 55 hari
Peubah Bobot telur selama produksi (gram/butir) Persentase bobot kuning telur (%) Persentase bobot putih telur (%) Persentase bobot cangkang (%) Indeks warna kuning telur
R-1 9.28a±0.68
Perlakuan R-2 9.06b±0.47
R-3 9.53a±0.68
30.79a±5.48 53.83a±4.35 13.12a±0.30 10.20a±0.84
33.66a±7.75 57.20a±3.60 9.15b±4.87 8.00b
37.40a±8.10 52.38a±7.94 10.22b±4.00 8.00b±0.71
Ket. Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata (p<0.05). R1 (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), R2 (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), R3 (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD).
Rataan bobot telur puyuh sampai umur 55 hari (Tabel 30) menunjukkan bahwa puyuh yang mendapatkan perlakuan R1 dan R3 nyata lebih besar (p<0.05) dibandingkan dengan perlakuan R2, masing-masing sebesar 9.28, 9.53 dan 9.06 gram/butir. Hal ini senada dengan penjelasan sebelumnya bahwa peranan asam amino dalam pembentukan telur cukup dominan khususnya pada perlakuan R1 dan R3. Bila dibandingkan dengan bobot telur pertama kali (Tabel 29) maka terjadi peningkatan bobot
untuk ketiga perlakuan, hal ini dikarenakan ternak
puyuh sudah mulai masuk fase produksi sehingga telur yang dihasilkan juga meningkat dan mendekati bobot telur yang ada dipasaran (8-11 gram/butir) dibandingkan pada masa sebelumnya yang baru belajar bertelur. Secara umum data yang diperoleh dari melaporkan bahwa
penelitian ini lebih tinggi dari
puyuh yang
Nur (2001)
yang
diberi ransum kontrol selama 8 minggu
menghasilkan bobot telur sebesar 8.8 gram/butir. Sementara itu persentase bobot kuning dan putih telur tidak terjadi perbedaan dari semua perlakuan, masing-masing sebesar 30.79 dan 53.83% (R1), 33.66 dan 57.20% (R2) dan 37.40 dan 52.38% untuk R3. Persentase bobot cangkang R1 nyata lebih besar dari R2 dan R3 masing-masing sebesar 13.12, 9.15 dan 10.22%. Puyuh yang memperoleh perlakuan R2 (mengandung 12% BIS) menghasilkan persentase kerabang paling kecil (9.15%), hal ini terkait dengan kondisi fisik BIS yang kemungkinan masih mengandung cangkang yang dapat merusak permukaan usus, karena cangkang yang ada pada BIS tidak sanggup dihancurkan dengan pengolahan apapun. Sebagai akibat dari rusaknya permukaan usus (robek) maka akan mengganggu proses penyerapan, yaitu usus
106
tidak mampu menghasilkan cairan protein yang berfungsi mengikat Ca (mineral binding protein), sehingga calsium yang ada pada makanan tidak bisa terdeposit pada kelenjar kerabang dan mengakibatkan kerabang telur tipis dan mudah pecah (persentase cangkang kecil). Hal ini juga didukung oleh skor lesio pada usus (Tabel 27) yang mempunyai angka >1 dan gambaran histopatologi usus (Gambar 17), artinya telah terjadi pemendekan dan bahkan villi usus terkoyak. Puyuh yang memperoleh ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS (R1) mempunyai skor indeks warna kuning telur nyata lebih besar dibandingkan dengan puyuh yang memperoleh 12% BIS (R2) maupun 12 % bungkil kedelai (R3) masing-masing sebesar 10.20 dan 8.00. Semakin tinggi skor indeks warna kuning telur, maka semakin kuning dan pekat. Hasil ini mengindikasikan bahwa ransum R1 mempunyai karoten yang lebih tinggi dibandingkan dengan R2 dan R3. Menurut Marusich dan Bauernfeind (1981) karotenoid merupakan sebuah grup penyusun karoten dengan ß-karoten sebagai komponen terpenting yang kemudian ditransformasikan menjadi vitamin A. Lebih lanjut dinyatakan bahwa karotenoid adalah alipatic alicyclic yang tersusun atas 4 grup utama yaitu hidrokarbon (hanya mengandung O2 dan C) yang selanjutnya disebut karoten dan yang kedua adalah grup turunan oksigen yang disebut axycarotinoid (xantofil). Ternak unggas paruh dan shank.
karotenoid disimpan pada hati, telur, lemak tubuh, kulit, bulu,
107
KESIMPULAN Konsentrat protein BIS terfortifikasi (BISPLUS) dapat digunakan sebagai alternatif bungkil kedelai pada pakan puyuh dengan angka konversi (3.50 vs 2.97) dan bobot badan akhir yang lebih tinggi (123.45 vs 117.29 gram/ekor) serta nilai Protein Eficiency Ration (PER) sebesar 1.05 vs 1.08. Penggunaan konsentrat protein BIS terfortifikasi (BISPLUS) sebesar 12% dalam ransum menghasilkan produksi telur harian (Hen-day egg production) sebesar 35%, umur mulai bertelur pertama kali 48.40 hari serta indeks warna kuning telur sebesar 10.20. Skor lesio dan gambaran histologis usus dan hati puyuh yang diberi ransum mengandung BISPLUS dan bungkil kedelai lebih baik dibandingkan dengan puyuh yang diberi ransum mengandung bungkil inti sawit. .
VII. PEMBAHASAN UMUM
Bungkil inti sawit (BIS) merupakan hasil samping industri pengolahan buah sawit menjadi minyak inti sawit yang dapat dimanfaatkan sebagai konsentrat protein dengan teknologi ekstraksi menggunakan metode kombinasi fisik dan kimiawi secara bertingkat. Disamping kandungan nutrisinya terutama serat kasar dan polisakarida bukan pati yang
tinggi sebagai kendala pemanfaatan
bungkil inti sawit sebagai pakan unggas juga secara fisik dipengaruhi keberadaan batok/cangkang. Keadaan demikian bila tidak ditangani dengan baik akan mengganggu penampilan dan kesehatan unggas yang mengkonsumsinya. Kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa pada umumnya pemakaian BIS pada pabrik pakan proporsinya masih sangat kecil (<3%) bahkan ada yang masih enggan menggunakan bahan tersebut dan sebagian lagi sedang mengkaji pendekatan teknologi enzimatis untuk pemakaian BIS tersebut dalam pakan. Penanganan awal BIS pada penelitian tahap pertama melalui fraksinasi menggunakan vibrator ball mill memberikan informasi bahwa batok atau bahan kontaminan lain bisa dipisahkan melalui proses tersebut terutama berada pada fraksi awal, sedangkan protein kasar menyebar hampir disetiap fraksi, yaitu pada fraksi yang mempunyai ukuran saringan masing sebesar 37.0, 30.2 dan 15.3%.
30, 50 dan 100 mesh masing-
Mengingat keberadaan
protein yang
relatif merata pada setiap fraksi maka untuk proses selanjutnya
perlu dicari
solusi untuk memisahkan batok dengan bungkilnya sehingga
protein bisa
terambil secara optimal. Data tersebut memberikan informasi bahwa
untuk mengisolasi protein
bungkil inti sawit tidak perlu melakukan fraksinasi dengan vibrator ball mill, sehingga
sebagai solusinya
adalah dilakukan
penyaringan
secara manual
dengan menggunakan saringan ukuran 2 mm. Berdasarkan hasil penyaringan manual tersebut diperoleh informasi bahwa proses tersebut mampu memisahkan batok dan kontaminan lain sebesar 30% dari seluruh BIS yang disaring (Gambar 29). Iskandar et al. (2008) menyarankan agar melakukan pemisahan antara batok dengan bungkilnya sebelum menggunakan sebagai pakan ternak karena keberadaan batok tersebut disinyalir dapat merusak saluran pencernaan terutama
109
usus. Dengan demikian untuk pemisahan protein dan pembuatan konsentrat protein pada tahap selanjutnya hanya perlu penanganan awal melalui proses penyaringan secara manual. Error!
BIS+cangkang
Cangkang BIS
BIS-cangkang
Gambar 29 Bungkil inti sawit dan cangkang hasil penyaringan manual.
Dalam upaya
menghasilkan
kandungan protein yang tinggi dari BIS
sebagai konsentrat protein penanganan secara fisik saja tidak cukup efektif. Dugaan sementara sebagian protein pada BIS berada pada dinding sel, sehingga diperlukan
upaya mendegradasi dinding sel dengan teknologi ekstraksi
menggunakan kombinasi fisik dan kimiawi. Hasil kajian awal extraksi tunggal protein BIS menggunakan kombinasi air:NaOH 0.05N dapat meningkatkan proteinnya dari 16.84% menjadi 27.56%. Proses ekstraksi tersebut dianggap belum optimal karena masih banyak protein pada BIS yang
belum terambil, hal ini
dibuktikan
dengan masih adanya
kandungan protein kasar pada ampas/sisa hasil ekstraksi sebesar 9%, tentu saja hal ini berpotensi untuk diekstraksi kembali. Hal ini semakin memperkuat dugaan bahwa memang dinding sel pada BIS sangat sulit didegradasi dengan hanya mengandalkan bahan kimia dengan konsentrasi yang rendah. Berdasarkan kondisi tersebut maka dilakukan ekstraksi kombinasi fisik dan kimia secara bertingkat dengan bahan ekstrak (NaOH) yang ditingkatkan konsentrasinya. Ekstraksi bertingkat di sini adalah melakukan ekstraksi secara basah dengan air panas (hot water extraction) atau asetat 0.05N kemudian dilakukan re-ekstrak pada ampas yang dihasilkan. Gambar 30 menyajikan skema ekstraksi bertingkat secara umum pada BIS.
110
Bungkil Inti Sawit
ekstrak dan autoclaf
Sentrifugasi
Supernatan
Padatan Re-ekstrak (NaOH 1N)
direaksikan dengan HCl 0.1N (inkubasi satu malam pada t 4oC
Sentrifugasi
Supernatan
Padatan
Sentrifugasi
Supernatan
Padatan Dikeringkan
Konsentrat Protein BIS
Gambar 30 Diagram alur proses ekstraksi bertingkat pembuatan konsentrat protein dari bungkil inti sawit Penerapan metode ekstraksi bertingkat untuk pembuatan konsentrat protein dari BIS menghasilkan kandungan protein kasar sebesar 45.56%, rendemen dan protein recovery masing-masing sebesar 12.18 dan 50.38%. Kandungan
protein
hasil ekstraksi tersebut dapat meningkat hampir tiga kali dibandingkan BIS awal, yaitu dari 16.84 menjadi 45.56% serta mampu menurunkan kandungan serat kasar dari 24.22% menjadi 2%. Peningkatan jumlah protein kasar pada penelitian ini senada dengan laporan Fasakin (1999) bahwa konsentrat
protein daun yang diekstraksi dari
pembuatan
Azolla africana Desv
dan
duckweed (Spirodela polyrrhiza L. Schleiden) mampu meningkatkan kandungan
111
protein 3 kali lebih tinggi dibandingkan kandungan protein bahan awal masingmasing sebesar 28.1 vs 71.3% dan 25.0 vs 64.6%. Jika dibandingkan dengan
protein bungkil
kedelai, maka
konsentrat
protein yang dihasilkan dari penelitian ini sudah bisa menyamainya. NOPA (2003) melaporkan bahwa kandungan protein bungkil kedelai bervariasi dari 45 sampai 48% tergantung dari negara asalnya. Bungkil kedelai import yang berasal dari USA mengandung protein kasar sebesar 46.23% dan serat kasar 5.48%, sedangkan bungkil kedelai yang berasal dari Argentina, Brazil, India dan China masing-masing mengandung protein kasar sebesar 45.01, 45.01, 47.70, 45.27% dan serat kasar 6.47, 6.68, 6.30 dan 6.37%. Penentuan titik isoelektrik protein pada penelitian ini dicapai pada pH 4, karena pada kondisi tersebut diperoleh endapan protein yang paling tinggi dibandingkan dengan pH lainnya. Pada umumnya pakan/pangan sumber protein memiliki titik isoelektrik yang hampir sama
yaitu sekitar 4-5.5,
konsentrat
protein bungkil kedelai pada pH 4.6, konsentrat protein pollard pada pH 4-5.5 (Haryati & Tangendjaja 1993) dan pangan sumber protein hewani 3,8 – 4.4 (Betti & Fletcher 2005). Gambar 31 ditampilkan visualisasi konsentrat protein BIS dan bungkil kedelai.
Konsentrat Protein BIS
Bungkil Kedelai
Gambar 31 Konsentrat protein BIS hasil ekstraksi dan bungkil kedelai Analisis dengan menggunakan kromatografi filtrasi gel (Sephadex G-50) memberikan informasi bahwa ekstraksi bertingkat dengan menggunakan asam asetat 0.05 N dan NaOH 1N
lebih mampu
memecah molekul yang besar
menjadi bagian-bagian lebih kecil dibandingkan pelarut NaOH 0.1N maupun aquades, sebagaimana yang dilaporkan Tafsin (2007).
112
Secara umum konsentrat protein BIS yang dihasilkan dari penelitian ini mempunyai kualitas yang cukup baik dan hal ini tercermin dari kandungan asam amino, retensi protein dan sampai kepada ternak yang mengkonsumsinya juga memperlihatkan performa yang cukup baik serta mampu menyamai dengan puyuh yang diberi ransum mengandung bungkil kedelai. Keterkaitan antar peubah pada penelitian ini ditampilkan pada Tabel 31. Tabel 31 Keterkaitan antar peubah pada setiap tahapan penelitian Bahan Uji Peubah Asam amino esensial (%) Indeks Asam Amino Esensial (%) Retensi Protein (%) Energi Metabolis (kkal/kg) Peubah Konversi Ransum Protein Efficiency Ratio Bobot Badan Akhir (gram) Bobot telur (Gram) Hen-day Egg Production (%) Indeks warna kuning telur Skor lesio duodenum Skor lesio jejunum Skor lesio ileum Skor lesio hati
Konsentrat Bungkil Inti Bungkil Protein BIS Sawit Kedelai 16.76 6.02 21.17 62.4 60.0 77.2 69.82 61.19 70.57 2 578.94 2 485.06 2 826.30 Perlakuan Ransum R1 3.18 1.05 124.65 9.28 35.35 10.20 0.70 0.64 0.68 1.76
R2 3.50 0.96 118.85 9.06 30.08 8.00 1.22 1.12 1.30 2.06
R3 2.97 1.08 117.29 8.53 47.41 8.00 0.82 0.80 0.76 1.02
Ket: R1 (Ransum mengandung 12% konsentrat protein BIS terfortifikasi/BISPLUS), R2 (Ransum mengandung 12% bungkil inti sawit /BIS), R3 (Ransum mengandung 12% bungkil kedelai/BKD).
Hasil evaluasi konsentrat protein BIS terhadap kandungan asam amino cukup baik (16.76%) dengan retensi protein dan energi metabolis masingmasing sebesar 69.82% dan 2 578.94 kkal/kg. Alimon (2005) melaporkan bahwa kecernaan zat makanan BIS <40%, selain itu didalam BIS disinyalir terdapatnya komponen karbohidrat yang berikatan dengan protein dalam bentuk glikoprotein, sehingga protein tersebut tidak bisa dimanfaatkan. Lebih jauh Wing-Keong (2005) menyatakan bahwa laju hidrolisis dan penyerapan zat makanan berkurang disebabkan adanya pembungkusan zat-zat makanan dan peningkatan viskositas usus. Kecernaan BIS yang rendah tersebut juga terkait dengan adanya kandungan polisakarida non pati yang tinggi, dimana kandunganya mencapai lebih dari 60%
113
(Choct 2001) dan di dominasi oleh ß-manan sebagai komponen utama (Tafsin 2007). Lebih jauh Yu (2007) melaporkan bahwa kualitas protein dilihat dari susunan asam amino yang menyusun protein tersebut. Terkait dengan hal tersebut ternyata konsentrat protein juga mempunyai energi metabolis yang cukup baik yaitu sebesar 2 578.94 kkal/kg, sedangkan BIS dan bungkil kedelai masingmasing sebesar 2 485.06 dan 2 826.30 kkal/kg. Hal ini
membuktikan bahwa
ekstraksi menggunakan 0.05N asetat dan 1N NaOH mampu merombak dan memutus ikatan yang kompleks, termasuk didalamnya menghidrolisis memisahkan
dan
protein yang masih berikatan dengan karbohidrat menjadi
komponen yang lebih sederhana sehingga mampu dimanfaat oleh ternak yang tercermin dari retensi protein dan energi metabolis yang dihasilkan. Nilai biologis protein diukur dari jumlah yang diserap melalui pencernaan dan pemecahan asam amino (Riche et al. 2002), selain itu tingkat kecernaan
zat makanan dapat
mencerminkan dan memungkinkan estimasi ketersediaan asam aminonya (Ravindran & Bryden 1999). Nilai IAAE konsentrat protein cukup baik yaitu sebesar 62.4%, sedangkan BIS dan bungkil kedelai masing-masing sebesar 60 dan 77.2%. Beberapa bahan memiliki nilai IAAE yang beragam antara lain kacang kedelai sebesar 85%,
jagung 70%,
kacang tanah dan beras masing-masing
sebesar 62 dan 77% (Oser 1951). Berdasarkan hasil perhitungan IAAE tersebut diperoleh asam amino yang paling defisien pada BIS dan konsentrat protein BIS yaitu lisina dan treonina, sehingga pada
tahap uji coba ke ternak dilakukan
fortifikasi terhadap asam amino tersebut agar kualitas mampu mendekati atau bahkan menyamai
asam amino yang ada pada bungkil kedelai, sedangkan
bungkil kedelai sendiri defisien terhadap metionina. Hasil perhitungan
antara
kandungan asam amino esensial pada konsentrat protein BIS dengan asam amino esensial bungkil kedelai sebagai standar diperoleh informasi bahwa asam amino lisina yang ditambahkan
kedalam
konsentrat protein sebesar 2.4% untuk
menyamai lisina pada bungkil kedelai, sedangkan treonina sebesar 1.06%. Pemberian ransum mengandung 12% BISPLUS pada puyuh memperbaiki konversi, PER dan bobot badan akhir sampai umur 55 hari. Baylan et al. (2006) melaporkan bahwa suplementasi asam amino 0.81 sampai 1.06% pada puyuh memperbaiki angka konversi ransum seiring dengan lamanya pemeliharaan.
114
Pemberian treonina sebanyak 1.06% pada puyuh umur 1-7, 1-14, 1-21, 1-28 dan 1-35 hari memiliki angka konversi ransum masing-masing sebesar 1.85,2.45, 2.60, 2.75 dan 3.22. Selanjutnya Schaafsma (2000) melaporkan bahwa nilai PER beberapa bahan sumber protein seperti telur, susu sapi, daging sapi, kacang kedelai dan gandum berturut-turut sebesar 3.8, 3.1, 2.9, 2.1 dan 1.5.
Bungkil Inti Sawit
BISPLUS
Gambar 32 Konsentrat protein BIS terfortifikasi “BISPLUS” dan bungkil inti sawit Respons puyuh
yang memperoleh
perlakuan pakan mengandung
BISPLUS menghasilkan bobot telur yang relatif sama dengan puyuh yang memperoleh pakan mengandung bungkil kedelai dan keduanya lebih tinggi dari perlakuan pakan mengandung BIS, masing-masing sebesar 9.28, 9.53 dan 9.06 gram. Respons perlakuan terhadap indeks warna kuning telur menunjukkan bahwa puyuh yang memperoleh ransum dengan kandungan 12% konsentrat protein BIS (R1) mempunyai skor
indeks warna kuning telur lebih besar
dibandingkan dengan puyuh yang memperoleh 12% BIS (R2) maupun 12 % bungkil kedelai (R3) masing-masing sebesar mengindikasikan bahwa
10.20
dan 8. Hasil ini
ransum R1 mempunyai karoten yang lebih tinggi
dibandingkan dengan R2 dan R3. Karotenoid merupakan sebuah grup penyusun karoten dengan ß-karoten sebagai komponen terpenting yang kemudian ditranspormasikan menjadi vitamin A. Lebih lanjut dinyatakan bahwa karotenoid adalah alipatic atau alipatic alicyclic yang tersusun atas 4 grup utama yaitu hidrokarbon (hanya mengandung O2 dan C) yang selanjutnya disebut karoten dan yang kedua adalah grup turunan oksigen yang disebut axycarotinoid/ xantofil (Marusich & Bauernfeind 1981). Besarnya kandungan karoten pada penelitian ini perlu kajian lebih lanjut.
115
Semua bagian segmen usus halus (duodenum, jejunum dan ileum) pada puyuh yang mendapatkan perlakuan R1 dan R3 mempunyai skor lesio yang lebih rendah dibandingkan R2. Skor lesio duodenum pada puyuh yang mendapatkan perlakuan R1 dan R3 lebih rendah dibandingkan dengan R2 masing-masing sebesar 0.70, 0.82 dan 1.22, jejunum mempunyai skor lesio 0.64 untuk R1, sedangkan R3 dan R2 masing-masing sebesar 0.80 dan 1.12, sedangkan ileum mempunyai skor lesio masing-masing sebesar 0.68, 0.76 dan 1.30 untuk R1, R3 dan R2. Hal ini memberikan gambaran bahwa puyuh yang memperoleh ransum mengandung BISPLUS maupun bungkil kedelai sama baiknya dan lebih baik dari ransum
mengandung
BIS.
Semakin
kecil
skor
lesio
yang
dimiliki
mengindikasikan kondisi organ makin baik (mendekati keadaan normal) dan sebaliknya semakin besar menunjukkan tingkat kerusakan yang makin parah. Kondisi tersebut seiring dengan gambaran morphopatologi duodenum, jejunum dan ileum dari ketiga perlakuan yang memiliki pola yang sama, dimana kondisi R1 dan R3 lebih baik dari R2. Data yang diperoleh dari penelitian ini mengindikasikan bahwa konsentrat protein BIS terfortifikasi (BISPLUS) dapat menggantikan peranan bungkil kedelai dalam ransum puyuh yang tercermin skor lesio relatif sama dengan bungkil kedelai dan jauh lebih rendah dari puyuh yang diberi BIS. Informasi tersebut terkait dengan data sebelumnya bahwa retensi protein maupun energi metabolis serta profil asam amino dari ketiga pakan uji. Data yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan BIS sebagai ransum
unggas
sangat diperlukan prosessing terlebih dahulu,
mengingat keberadaan cangkang yang sangat mengganggu proses pencernaan disamping faktor nutrisi lainnya. Hal ini senada dengan laporan Iskandar et al. (2008) bahwa keberadaan cangkang merupakan masalah serius yang dihadapi dalam menggunakan BIS sebagai pakan ternak, karena keberadaan benda asing tersebut dapat mengoyak permukaan usus bila dikonsumsi oleh ternak. Lebih lanjut dilaporkan oleh Ramli et al. (2008) bahwa kandungan serat yang tinggi pada BIS akan mengadsorpsi nutrien, sehingga peluang terjadinya penyerapan nutrien oleh usus halus menjadi berkurang dan ikatan kompleks nutrien-serat kasar akan diekskresikan melalui feses. Adanya daya ikat kation pada serat juga akan menyebabkan ketidakseimbangan mineral, sehingga metabolisme energi
116
terganggu. Keberadaan serat bersifat adsorptif dan mempunyai daya ikat kation terhadap nutrien pada saluran pencernaan, sehingga kadar nutrien yang diadsopsi menjadi rendah (James & Gropper 1990). Kondisi hati untuk ke tiga perlakuan mempunyai skor lesio >1, artinya telah terjadi pelebaran pembuluh darah baik untuk perlakuan R1 maupun R3. Bahkan pada perlakuan R2 telah terjadi
degenerasi berbutir sampai dengan
degenerasi lemak. Pada puyuh yang memperoleh perlakuan R2 memiliki skor lesio (2.06) yang nyata (p<0.05) lebih tinggi dibandingkan dengan perlakuan R1 dan R3 masing-masing sebesar 1.76 dan 1.02. Dengan demikian organ hati pada puyuh yang memperoleh perlakuan R2 sudah terjadi perubahan yang serius. Hal ini sangat terkait dengan proses penyerapan (absorpsi) pada saat zat makanan melewati usus. Bila suatu zat makanan mengalami gangguan penyerapan maka organ hati bekerja keras untuk menerima zat yang telah terserap tersebut untuk disalurkan ke jantung dan ke paru-paru kemudian dikembalikan ke jantung lagi, selanjutnya disalurkan ke sel-sel dan terjadi sintesa protein dalam tubuh ataupun telur. Menurut Ressang (1984) hati merupakan organ yang berperan
dalam
sekresi empedu, metabolisme lemak, karbohidrat, zat besi, fungsi detoksifikasi serta metabolisme dan penyerapan vitamin. Morfopatologi hati tidak selalu dapat ditemui karena hati memiliki kemampuan yang sangat tinggi dalam regenerasi jaringan hati. Dengan demikian penggunaan
konsentrat protein
BIS hasil ekstraksi
kombinasi fisik dan kimiawi pada puyuh tidak memberikan pengaruh negatif terhadap performa puyuh sehingga bungkil kedelai.
kedepan
bisa dijadikan sebagai alternatif
VIII. KESIMPULAN UMUM
Kandungan protein BIS sulit ditingkatkan dengan hanya mengandalkan fraksinasi dan
ekstraksi
tunggal menggunakan NaOH dengan konsentrasi
dibawah 1N. Ekstraksi protein BIS secara bertingkat dapat meningkatkan kandungan protein kasar dari 16.84 menjadi 45.56% dan menurunkan serat kasar dari 24.22 menjadi 2% serta rendemen 12.18% dan protein recovery 50.38% Sifat kimia dan biologi konsentrat protein BIS hasil ekstraksi bertingkat setara dengan
bungkil kedelai. Konsentrat protein BIS terfortifikasi
memberikan efek negatif pada ternak yang tergambar dari
tidak
skor lesio dan
gambaran histopatologi usus dan hati bahkan memberikan efek positif terhadap bobot badan akhir dan indeks kuning telur puyuh masa bertelur.
IX. DAFTAR PUSTAKA Adebowale KO, Lawal OS. 2003. Foaming, gelation and electrophoretic characteristics of mucuna bean (Mucuna pruriens) protein concentrates. Food Chemistry 83: 237–246. Adrizal, Ohtani S, Yayota M. 2002. Dietary energy source and supplements in broiler diets containing defatted rice bran. J Appl Poult Res 11:410–417. Agustin L. 1990. Penggunaan bungkil kedelai yang difermentasi dengan jamur rhizophus oligosphorus dalam pakan terhadap performans ayam broiler [disertasi]. Bogor: Fakultas Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Alimon AR. 2005. The Nutritive Value of Palm Kernel Cake for Animal Feed. Palm Oil Development. Kuala Lumpur: Malaysian Palm Oil Board. Amaefule KU, Abasiekong SF, Ibe SN, Onwudike OC. 2009. Digestibility and nutrient utilization of some agro-industrial by-products fed to growing pigs in the humid tropics. Pak J Nutr 8(4): 355–360. [AOAC] The Association of Official Analytical Chemists. 1984. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. Editor by W. Harwitz. Washington: Benjamin Franklin Station. Aritonang D. 1986. Perkebunan kelapa sawit, sumber pakan ternak di Indonesia. J Litbang Pertanian 4:93-97 Atmamihardja RI, Pym RAE, Farrell DJ. 1983. Calorimetric studies on selected lines of japanese quail. Aust J Agric Res 34:799–807. Ayasan T. 2004. Investigation of threonine requirement of broiler [thesis]. Adana: Agriculture of Faculty Animal Science, University of Cukurova. Bacha WJ, Bacha LM. 2000. Color Atlas of Veterinery Histology. 2nd Edition. London: Lippincott Williams & Wilkins. Bailey PD. 1990. An Introduction to Peptide Chemistry. New Delhi: Thomson Press. Baker DH. 2007. Lysine, arginine, and related amino acids. J Nutr 137: 1599s– 1601s Baylan M, Canogullari S, Ayasan T, Sahin A. 2006. Dietary threonin supplementation for improving growth performance and edible carcass parts in japanese quail, Coturnix coturnix japonica. Int J Poult Sci 5:635– 638. Betti M, Fletcher DL. 2005. The influence of extraction and precipitation pH on the dry matter yield of broiler bark meat. J. Poult. Sci 84:1303-1307. Bhatty N, Gilani AH, Nagra SA. 2000. Nutritional value of mung bean (Vigna radiata) as effected by cooking and supplementation. Archivos Latinoamericanos de Nutrici.
119
Budiman A. 2003. Kajian terhadap pengaruh etanol sebagai bahan pengendap dan pengaruh air, buffer fosfat serta etanol pada ekstraksi papain [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Chew PG, Andrew J, Casey, Johnson SK.2003. Protein quality and physcofunctionality of Australian sweet lupin (Lupinus angustifolius cv. Gungurru) protein concentrates prepared by isoelectric precipitation or ultrafiltration. Food Chem 83: 575–583. Choct M. 2001. Nutritional constraints to alternative ingredients. ASA Technical Bulletin Vol. AN31-2001. Chung DS, Lee CH. 1985. Grain physical and thermal properties related to drying and aeration. ACIAR Proceeding No. 71. Australia: Australian Centre for International Agricultural Research. Cowell D. 1997. Japanese Quail. www.gbwf.org/quail/coturnixquail.html. [7 November 2006] Dairo FAS, Fasuyi AO. 2008. Evaluation of fermented palm kernel meal and fermentation copra meal protein as substitute for soybean meal protein in laying hens diets. J Cent Euro Agric 9: 35–44. Dari RL, Penz AM, Kessler AM, Jost HC. 2005. Use of digestible amino acids and the concept of ideal protein in feed formulation for broilers. J App Poult Res (14):195–203. Davidson MW. 2004. The Biochemistry of Amino Acid. New Orleans: Florida State University. Denbow DM. 2000. Gastrointestinal Anatomy and Physiology in Whittow, JC (editor) Sturkie avian physiology 5 th ed. Landon: Academic Press. [Deptan] Departemen Pertanian. 2004. Statistik Pertanian. Jakarta: Departemen Pertanian Republik Indonesia. Dibner JJ, Richards JD. 2004. The digestive system: Challenges and opportunities. J Appl Poult Res 13:86-93. [Dirjen Perkebunan] Direktorat Jendral Perkebunan. 2008. Statistik Perkebunan Indonesia (Kelapa Sawit) 2007—2009. Jakarta: Sekretaris Direktorat Jenderal Perkebunan. Djouvinov DR, Mihailov. 2005. Effect of low protein level on performance of growing and laying japanese quail (Coturnix coturnix japonica). Bulg J Vet Med 8(2):91–98. Dja’far, Wahyono T. 2003. Skala usaha dan break even point perusahaan perkebunan kelapa sawit . J Penelitian Kelapa Sawit 11:61–74. D’Melo JPF. 2003. Amino Acid in Animal Nutrition 2nd Ed. Cambridge USA: CABI Publishing. Dubois M, Giles KA, Hamilton JK, Reber PA, Smith F. 1956. Calorimetric method for determination of sugars and related substances. J Anal Chem 28:350–356.
120
Ezieshi EV, Olomu JM. 2007. Nutritional evaluation of palm kernel meal types: proximate composition and metabolizable energy value. Afric J Biotechnol 6: 2484– 2486. Ezieshi EV, Olomu JM. 2008. Nutritional evaluation of palm kernel meal types: effects on live performance and nutrient retention in broiler chicken diets. Afric J Biotechnol 7: 1171– 1175. [FAO] Food Agricultural Organization. 1970. Amino acid content of foods and biological data on proteins, nutritional studies. Rome: Food and Agriculture Organization. [FAO] Food Agricultural Organization. 2006. Small-scale Palm Oil Processing in Africa. Africa: FAO Agricultural Service Bulletin. [FAO] Food Agricultural Organization. 2007. Soybean Meal. Rome: Animal Feed Resources Information System. Farrel DJ. 1978. Rapid determination of metabolizale energy of foods using cockerels. Bri Poult Sci 19:303–308. Fasakin EA. 1999. Nutrient quality of leaf protein concentrates produced from water fern (Azolla africana Desv) and duckweed (Spirodela polyrrhiza L. Schleiden). Biores Technol 69: 185–187. Fasina, O. O. and S. Sokhansanj. 1993. Effect of moisture content on bulk handling properties of alfafa pellets. Can Agric Engi 35: 269–273. Fasuyi OA, Aletor VA. 2005. Varietal composition and functional properties of cassava (Manihot esculenta. Cranzt) leaf meal and leaf protein concentrate. Pak J Nutr 4: 43–49. Fradson RI. 1996. Anatomi dan Fisiologi Ternak. Edisi ke 4. Yogjakarta: Gajahmada Mada University Press. Gallagher A. 1997. Avian Nutrition. Brisbane: Parrot Society of Australia. Garlick PJ. 2006. Toxicity of methionine in human. J Nutr 136: 17225–17255. Goldstein DL, Skadhauge E. 2000. Renal and External Regulation of Body Fluid Composition. in Whittow, JC (editor) Sturkie avian physiology 5 th ed. Landon: Academic Press. Hancock, JD, Peo ER, Lewis AJ and Crenshaw JD. 1990. Effect of etanol extraction and duration of heat treatment of soybean flakes on the utilization of soybean protein by growing rats and pigs. J Anim Sci 68:3233–3243. Harm RH, Russel GB. 2001. Evaluation of valin requerement of the commercial layer using a corn-soybean meal basal diet. J Poult Sci 80: 215–218. Harris ELV, Angal S. 1989. Protein Purification Methods. England: Oxford University Press. Hartadi H et.al . 1980. Tabel Komposisi Bahan Makanan Ternak untuk Indonesia. Yogjakarta: Gajah Mada University Press.
121
Haryati T, Tangendjaja B. 1993. Teknik pembuatan konsentrat protein dari pollard gandum serta penggunannya dalam ransum ayam pedaging. J Ilmu Ternak dan Veteriner 6:20–33. Hem S, Toure S, Sagbla C, Legendre M. 2008. Bioconversion of palm kernel meal for aquacuture: Experiences from the forest region (Republic of Guinea). Afric J Biotechnol 7: 1192–1198. Hsiao HY, Anderson DM, Dale NM. 2006. Level of beta-mannan in soybean meal (research note). J Poult Sci 85:1430–1432. Hughes RJ. 2003. Energy Metabolism of Chickens : Physiological Limitations. [RIRDC Publication]. Australia: Rural Industries Research and Development Corporation. Hughes RJ, Choct M. 1999. Chemical and physical characteristics of grains that are related to variability in energy and amino acid availability in poultry. Aust J Agric Res 50:689–701. Iji PA, Hughes RJ, Choct M, Tivey DR. 2001. Intestinal structure and function of broiler chickens on wheat-based diets supplemented with a microbial enzyme. J Anim Sci 14:54–60. Iskandar S, Sinurat AP, Trisnamurti B, Bamualim A. 2008. Bungkil sawit potensial untuk pakan ternak. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian 30:16–17. Jaelani A. 2007. Hidrolisis bungkil inti sawit oleh kapang pendegradasi polisakarida mannan dan pengaruhnya terhadap penampilan ayam pedaging [disertasi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. James LG, Gropper SS. 1990. Advances nutrition and humans metabolism. 3rd Edition. Australia: Wadsworth Thomson Learning. Kehr WR, Ogden RL, Satterlee LD. 1979. An alfalfa protein concentrate from four cultivar at three growth stage J Agron 71: 272–275 Ketaren PP, Sinurat AP, Zainuddin D, Purwadaria T, Kompiang IP. 1999. Bungkil inti sawit dan produk fermentasinya sebagai pakan ayam pedaging. J Ilmu Ternak dan Veteriner 4: 107–112. Khalil. 1999. Pengaruh kandungan air dan ukuran partikel terhadap sifat fisik pakan lokal: sudut tumpukan, kerapatan tumpukan, kerapatan pemadatan tumpukan, berat jenis, daya ambang dan faktor higroskopis. J Media Peternakan 22:1–11. Krajcovicova-Kudlackova M, Dibak O. 1986. The relationship between protein retention and energy requirements in rats of different ages. Physiol Bohemoslov 35:243–250. Lehninger AL. 1993. Dasar-dasar Biokimia. Jilid 1. Maggy Thenawidjaja, penerjemah; Jakarta: Penerbit Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry. Leeson S, Summers JD. 2005. Commercial Poultry Nutrition. 3rd Ed. Canada: University Books.
122
Lhekoronye, AI. 2006. Nutritional quality of acid-precipitate protein concentrate from Nigerian, red skin groundnut (Arachis hypogaea. L). J Sci Food Agric 38: 49–55 Liadakis GN, Tzia C, Oreopouli V, Thomopoulos CD. 1995. Protein isolation from tomato seed meal, extraction optimization. J Food Science 60: 477–482. Llyod LE, McDonald BE, Crampton EW. 1978. Fundamentals of Nutrition. 2nd Ed. San Francisco: WH Freeman and Company. Marusich WL, Bauernfeind JC. 1981. Oxycarotenoid in Poultry Feed. In : Carotenoid as Colorant and Vitamin A Precursors. New York : Technological and Nutritional application, Academic Press. Maryamah M. 1993. Pengaruh pemberian ransum dengan berbagai tingkat cassapro terhadap pertumbuhan performans ayam broiler galur indian river [skripsi]. Bandung: Fakultas Peternakan, Universitas Padjajaran. Mathlouthi N, Lallẻs JP, Lepercq P, Juste C, Larbier M. 2002. Xylanase and ß-glucanase supplementation improve conjugated bile acid fraction in intestinal contents and increase villus size of small intestine wall in broiler chickens fed a rye-based diet. J Anim Sci 80:2773–2779. Mathius IW, Sitompul D, Manurung BP, Azmi. 2004. Produk samping tanaman dan pengolahan buah kelapa sawit sebagai bahan dasar pakan komplit untuk sapi: Suatu tinjauan. Didalam: Prosiding Lokakarya Nasional; Bengkulu, 12–14 April 2004. Bengkulu: Departemen Pertanian Bekerjasama dengan Pemerintah Propinsi Bengkulu dan PT Agricinal.hlm 210–217 McDonald P, Edwars R A, Greenhalgh JFE, Morgan CA. 2002. Animal Nutrition. 6th Ed. New York: Logman Scientific and Technical. McManus, W. R. 1978. Alkali effects on agricultural wastes and their cell wall fraction. Australian J Experim Agric Anim Husbandry 18: 231–242. McNab JM, Boorman KN. 2002. Poultry Feedstuffs: Supply, Composition and Nutritive Value. Canada: CABI Publishing. Moran ET. 1985. Digestive physiology of duck. Di dalam: Farrel DJ, Stapleton P, editor. Duck Production and World Practice. Armidale: University of England. Morris SM. 2006. Arginin: beyond protein. Am J Clin Nutr 83 (suppl): 508s512s Moure A, Sineiro J, Dominguez H. 2001. Extraction and functionality of membrane-concentrated protein from defatted Rosa rubiginosa seeds. Food Chem 74: 327–339 Muchtadi D. 1993. Nilai Gizi Protein. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Nabetani H, Abbott TP, Kleiman R. 1995. Optimal separation of jojoba protein using membrane process. Ind Eng Chem Res 34:1779–1788.
123
Nesheim MC, Richard EA, Leslie EC. 1979. Edition. Philadelphia: Lea &Febiger.
Poultry Production. Twelfth
Niro. 2005. Bulk Density. http:www.niro.com. [1 Juli 2005]. [NOPA] The National Oil Processor Association. 2003. Specifications for Soybean Meal. US: National Academy Press [NRC] National Research Council. 1994. Nutrient Requirements of Poultry. 9th Ed. Washington DC: National Academy Press. Nur H. 2001. Peranan konsentrasi vitamin E dan Selenium dalam Ransum Terhadap Reproduksi Puyuh [disertasi]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Nwokolo EN, Bragg DB, Kitts WD. 1976. The availability of amino acids from palm kernel, soybean, cootenseed and rapeseed meal for the growing chick J Poult Sci 55: 2300–2304 Ohtani S, Leeson S. 2000. The effect of intermittent lighting on metabolizable energy intake and heat production of male broilers. J Poult Sci 79:167–171. Opapeju FO, Golion A, Nyacoti CM,Campbell LD. 2006. Amino acid digestibilty in dry extruded-expelled soybean meal fed to pigs and poultry. J Anim Sci 84:1130–1137 Ordonez C, Asenjo MG, Benitez C, Gonzales JL. 2001. Obtaining a protein concentrate from integral defatted sunflower flour. Biores Technol 78: 187–190. Orunmuyi M, Bawa GS, Adeyinka FD, Daudu OM, Adeyinka IA. 2006. Effects of graded levels of palm-kernel cake on performance of grower rabbits. Pakistan J Nutr 5:71–74. Oser BL. 1951. Method for integrating essential amino acids content in the nutritional evaluation of protein. J Am Die Assoc 27:396–402. Pappas J. 2002. Coturnix coturnix japonica. Animal Diversity Web. http://animaldiversity. ummz.umich.edu/site/accounts/information/Coturnix_japonica.html. [4 Februari 2007] Parsons CM, Hashimoto K, Wedekind KJ, Han Y, Baker DH. 1991. Soybean protein solubility in potasssium hydroxide: an invitro test of in vivo protein quality. J Anim Sci 69: 2918–2924. Parsons CM, Hashimoto K, Wedekind KJ, Han Y, Baker DH. 1992. Effect of over processing on availability of amino acids and energy in soybean meal. J Poult Sci 71:133–140. Parveen et al. 2006. Optimizations of conditions for maximum recovery of astragalin from Thesium chinense.Turez. J Appl Sci 6: 2829–2832. Pellet PL, Young VR. 1980. Nutritional evaluation of protein foods. Tokyo: United Nations University Press.
124
Perez R. 1997. Feeding Pigs in Tropics. Rome: Food Agriculture Organization of the United Nations. Pirgozliev VR, Rose SP, Graybosch RA. 2002. Energy and amino acid availability to chickens of waxy wheat. Arch Geflügelk 66:108–113. Pirie NW. 1987. Leaf Protein and Its by-products in Human and Animal. 2nd Ed. Melborne: Combridge University Press. Radecki J, Kim S. 2007. Amino Acid. Institute for Chemistry. Illinois: Advameg. Inc. Ramli N, Yatno, Hasjmy AD, Sumiati, Rismawati, Estiana R. 2008. Evaluasi sifat fisiko-kimia dan nilai energi metabolis konsentrat protein bungkil inti sawit pada broiler. J Ilmu Ternak dan Veteriner 13:249–255. Ravindran V, Bryden WL. 1999. Amino acid availability in poultry in vitro and in vivo measurements. Aust J Agric Re 50:889–908. Riche MNL, Trottier PK, Garling DL. 2002. Apparent digestibility of crude protein and apparent availability of individual amino acids in Tilapia (Oreochromis niloticus) fed phytase pretreated soybean meal diets. Fish Phys and Bioc 25:181–194. Sahin et al. 2006. Dietary arginine silicate inositol complexs improves bone mineralization in quail. J Poult Sci 85: 486–492. Samadi & Liebert F. 2006. Modelling of threonine requirement in fast-growing chickens, depending age, sex, protein deposition and dietary threonine efficiency. J Poult Sci 85:1961–1968 Sabrina. 2001. Pengaruh pemberian bungkil inti sawit yang difermentasi dengan Neurospora sitophila terhadap performa ayam broiler. J Penelitian Andalas 35:48–55 Sakomura NK, Longo FA, Oviedo-Rondon EO, Boa-Viagem C, Ferraudo A. 2005. Modeling energy utilization and growth parameter description for broiler chickens. Poult Sci 84:1363-1369. Schaafsma G. 2000. The protein digestibility-corrected amino acid score. J Nutr 130: 186s–1867s. Scope RK. 1982. Protein Purification: Principles and Practice. New York: Springer. Setiyanto H. 1998. Anantomi Unggas. Laboratorium Anatomi Fakultas Kedokteran Hewan. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Sharon N. 1988. Nomenclature of glycoproteins, glycopeptides and peptidoglycans. Pure Appl Chem 60: 1389–1394. Sibbald, I. R. 1989. Metabolic plus endogenous energy and nitrogen losses of adult cockerels: The correction used in bioassay for true metabolizable energy. J Poult Sci 60: 805–811. Sibbald IR, Wolynetz MS. 1985. Estimates of retained nitrogen use to correct estimates of bioavailable energy. J Poult Sci 64:1506–1523
125
Silva FAV et al. 2007. Surface area of the tip of the enterocytes in small intestine mucosa of broilers submitted to early feed restriction and suplementasi glutamin. Int J Poult Sci 6: 31–35. Simanjuntak, SDD. 1998. Penggunaan Aspergillus niger untuk meningkatkan nilai gizi bungkil inti sawit dalam ransum broiler [tesis]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Sinurat AP. 2003. Pemanfaatan lumpur sawit untuk bahan pakan unggas. Wartazoa 13:39–47. SNI. 2004. Standar Nasional Indonesia. http//agritekno.tripod.com/indek.htm. [6 Agustus 2006] Soeharsono. 1976. Respon broiler terhadap berbagai [disertasi]. Bandung: Universitas Padjajaran.
kondisi lingkungan
Starck MJ, Rahman GHA. 2003. Phenotypic flexibility of structure and function of the digestive system of Japanese Quail. J Exp Biol 206:1887–1897. Steel RGD, Torrie JH. 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika. Terjemahan: B. Sumantri. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
Edisi 2.
Stefanon, Pell BAN and Schofield P. 1996. Effect of maturity on digestion kinetics of water-soluble and water-insoluble fractions of alfalfa and brome hay. J Anim Sci 74: 1104–1115. Sturkie PD. 1998. Avian Physiology. 5th Edition. New York: Spinger _ Verlag Sundu B, Dingle J. 2000. Use of enzymes to improve the nutritional value of palm kernel meal and copra meal. J Poult Sci 1:1–15. Sundu B, A. Kumar, and Dingle J. 2006. Palm kernel meal in broiler diets: effect on chicken performance and health. J Poult Sci 62:316–325. Sundu B. 2007. Utilization of palm kernel meal and copra meal by poultry [thesis]. Australia: University of Quesland. Swick
RA. 2001. An Update on Soybean Meal Quality Considerations. Singapore: American Soybean Association,
Syarief A, Irawaty A. 1993. Pengetahuan Bahan untuk Industri Pertanian. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Tafsin M. 2007. Kajian polisakarida mannan dari bungkil inti sawit sebagai pengendali Salmonella thypimurium dan immunostimulan pada unggas. [disertasi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Tangendjaja B. 1997. Pengolahan biji kapas untuk makanan ternak. J Litbang Pertanian 4:13–16. Thear K. 2005. Keeping Quail. UK: Broad Leys Publishing Ltd Uni Z, Smirnov A, Sklan D. 2003. Pre and posthatch development of Goblet cells in the broiler small intestine: Effect of delayed access to feed. J Poult Sci 82:320-327. Varghese SK. 2007. The Japanese Quail. Canada: Feather Fancier Newspaper.
126
Wahyunto WB. 1989. Pengaruh ekstraksi minyak biji kapas dan ekstraksi campuran tepung biji kapas, kedelai serta beras terhadap nilai gizinya [thesis]. Bogor: Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Wahju J. 1997. Ilmu Nutrisi Unggas. Yogjakarta: Gajah Mada University Press. White CA, Kennedy F. 1988. Identification and structural analysis of monomeric and polymeric polysaccharides. Dalam. Kenedy JF (Ed). Carbohydrate Chenistry. Oxford: Clarendon Press. Winarno FG, Fardiaz D, Fardiaz S. 1973. Extraksi, Kromatografi dan Elektroforesis. Bogor: Departemen Teknologi Hasil Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Wing-Keong Ng. 2003. The potential use of palm kernel meal in aquaculture feeds. J Aquaculture Asia 8(1): 7–9. Widjaja K. 1986. Penggunaan bungkil kelapa sawit dalam ransum anak ayam [tesis]. Bogor: Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Widodo W. 2002. Nutrisi dan Pakan Unggas Kontekstual. Malang: Fakultas Peternakan dan Perikanan, Universitas Muhammadiyah Malang. Wu G. 1998. Intestinal mucosal amino acid catabolism. J Nutr 128: 1249–1252. Wu VY, Sexson KR. 2006. Protein concentrate from normal and high-lysine corns by alkaline extraction: composition and properties. J Food Sci 41: 512–515 Yatno, Ramli N, Hardjosworo P, Purwadaria T dan Setiyono A. 2008. Sifat kimia dan nilai biologi konsentrat protein bungkil inti sawit hasil ekstraksi kombinasi fisik-kimiawi. J Media Peternakan 33:178–185 Young DR. 1994. Protein Precipitation. http://www.rpi.edu/dept/chemeng/Biotech-Environ/PRECIP/precpintro.html [14 April 2005] Yu P. 2007. Protein molekul structure, protein sub-fractions, and protein availability affected by heat processing. Am J Biochem Biotechnol 3:66-86.
LAMPIRAN
128
Lampiran 1 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Bobot Badan Awal Puyuh Petelur (gram) SK
db
JK
KT
F
F.05
F.01
Perlakuan R1 VS R3, R2 R3 VS R2 Eror Total
2 1 1 12 14
0.13 0.04 0.09 25.61 25.74
0.06 0.04 0.09 2.13 1.84
0.03 0.02 0.04
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R1 VS R3, R2 R3 VS R2
R1 273.93 -2
R2 274.95 1
0
1
Perlakuan Rataan SD
R1 54.79 0.84
R2 54.99 2.07
R3 54.80 1.19
a
a
a
Notasi
R3 274.02 1 -1
JK 0.04 0.09
Lampiran 2. Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Rataan Skor Lesio Duodenum Puyuh Umur 55 Hari SK Perlakuan R1, R3 VS R2 R1 VS R3 Eror Total
db 2 1 1 12 14
JK 0.70 0.68 0.03 0.32 1.02
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R1, R3 VS R2 R1 VS R3
R1 3.60 -1 -1
R2 6.10 2 0
Perlakuan Rataan SD
R1 0.72 0.08
R2 1.22 0.26
R3 0.82 0.08
b
a
b
Notasi
KT 0.35 0.68 0.03 0.03 0.07
R3 4.10 -1 1
F 12.96 25.00 0.93
JK 0.68 0.03
F.05 3.89 4.75 4.75
F.01 6.93 9.33 9.33
129
Lampiran 3. Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Rataan Skor Lesio Jejunum Puyuh Umur 55 Hari SK
db
JK
KT
F
F.05
F.01
2
0.801
0.401
1 1
0.800 0.576
0.800 0.576
9.69 19.36 13.94
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
12 14
0.496 1.297
0.041 0.093
Uji kontras orthogonal Komponen R1 Jumlah 3.20 R1, R3 VS R2 -1 R1 VS R3 0
R2 5.70 2 -1
R3 3.30 -1 1
JK
Perlakuan Rataan SD
R1 0.64 0.11
R2 1.14 0.33
R3 0.66 0.05
c
a
b
Perlakuan R1, R3 VS R2 R1 VS R3 Eror Total
Notasi
0.800 0.576
Lampiran 4. Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Rataan Skor Lesio Ileum Puyuh Umur 55 Hari SK
db
JK
KT
F
F.05
F.01
Perlakuan R1, R3 VS R2 R1 VS R3 Eror Total
2
1.02
0.51
1
0.94
0.94
1 12 14
0.08 0.52 1.54
0.08 0.04 0.11
11.74 21.61 1.87
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
Uji kontras orthogonal Komponen R1 Jumlah 3.40 R1, R3 VS R2 -1 R1 VS R3 -1
R2 6.50 2 0
R3 4.30 -1 1
JK
Perlakuan Rataan SD
R1 0.68 0.22
R2 1.30 0.25
R3 0.76 0.13
b
a
b
Notasi
0.936 0.081
130
Lampiran 5. Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Rataan Skor Lesio Hati Puyuh Umur 55 Hari SK
db
Perlakuan R3 VS R1, R2 R1 VS R2 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
8.72 16.07 1.37
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
2.87
1.43
1
2.64
2.64
1 12 14
0.23 1.97 4.84
0.23 0.16 0.35
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R3 VS R1, R2 R1 VS R2
R1 8.80 1 -1
R2 10.30 1 1
R3 5.10 -2 0
Perlakuan Rataan SD
R1 1.76 0.24
R2 2.06 0.25
R3 1.02 0.61
a
a
b
Notasi
Lampiran 6
JK 2.64 0.23
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Konsumsi Pakan Puyuh Petelur Umur 41 hari (gram)
SK
db
JK
KT
F
F.05
F.01
Perlakuan R1, R3 VS R2 R1 VS R3 Eror Total
2
1514.15
757.08
1 1
78.95 126.50
78.95 126.50
11.76 1.23 1.97
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
12 14
772.28 2286.43
64.36 163.32
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R1, R3 VS R2 R1 VS R3
R1 1142.50 -1 -1
R2 1262.30 -1 0
R3 1178.07 2 1
Perlakuan Rataan SD
R1 228.50 4.81
R2 252.46 9.17
R3 235.61 9.27
a
a
a
Notasi
JK 78.95 126.50
131
Lampiran 7 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Konsumsi Pakan Petelur Umur 55 hari (gram) SK
db
Perlakuan R1, R3 VS R2 R1 VS R3 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
23.42 44.13 2.71
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
5835.06
2917.53
1
5497.69
5497.69
1 12 14
337.37 1494.97 7330.03
337.37 124.58 523.57
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R1, R3 VS R2 R3 VS R1
R1 2279.33 -1 1
R2 2453.35 2 0
R3 2221.25 -1 -1
Perlakuan Rataan SD
R1 455.87 10.44
R2 490.67 13.24
R3 444.25 9.47
b
a
b
Notasi
JK 5497.69 337.37
Lampiran 8 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Puyuh Petelur Umur 41 hari (gram) SK Perlakuan R1, R3 VS R2 R1 vs R3 Eror Total
db
JK
Konsumsi Protein
KT
F
F.05
F.01
0.01 0.01 0.00
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
43.57
21.79
1 1
43.34 0.23
43.34 0.23
12 14
39514.81 39558.38
3292.90 2825.60
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R1, R3 VS R2 R1 vs R3
R1 249.75 -1 -1
R2 268.53 2 0
R3 251.26 -1 1
Perlakuan Rataan SD
R1 49.95 1.05
R2 53.71 1.95
R3 50.25 1.98
a
a
a
Notasi
Puyuh
JK 43.344 0.227
132
Lampiran 9 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Pertambahan Bobot Badan Puyuh Petelur Umur 21- 41 hari (gram) SK
db
Perlakuan R2, R1 vs R3 R2 VS R1 Eror Total
JK
KT
F
F.06
F.01
3.77 7.54 0.00
3.59 4.31 4.31
6.93 4.31 9.33
2
39.30
19.65
1
39.29
39.29
1 12 14
0.01 62.55 101.85
0.01 5.21 7.28
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R2, R1 vs R3 R2 VS R1
R1 269.47 -1 1
R2 269.13 -1 -1
R3 286.47 2 0
Perlakuan Rataan SD
R1 53.89 2.52
R2 53.83 1.59
R3 57.29 2.60
b
b
a
Notasi
Lampiran 10 SK
JK 39.29 0.01
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Pertambahan Bobot Badan Puyuh Petelur Umur 42-55 hari (gram) db
JK
KT
F
F.05
F.01
2
306.74
153.37
1 1
291.81 14.93
291.81 14.93
10.92 20.77 1.06
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
12 14
168.60 475.34
14.05 33.95
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R3,R2 vs R1 R3 VS R2
R1 79.85 2 0
R2 39.17 -1 1
R3 26.96 -1 -1
Perlakuan Rataan SD
R1 15.97 3.04
R2 7.83 4.30
R3 5.39 3.79
a
b
b
Perlakuan R3,R2 vs R1 R3 VS R2 Eror Total
Notasi
JK 291.81 14.93
133
Lampiran
11
SK
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal PuyuhPetelur Umur 41 hari db
Perlakuan R3,R1 vs R2 R3 VS R1 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
10.44 19.88 0.99
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
0.92
0.46
1 1
0.88 0.04
0.88 0.04
12 14
0.53 1.46
0.04 0.10
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R3,R1 vs R2 R3 VS R1
R1 21.24 -1 1
R2 23.48 2 0
R3 20.58 -1 -1
Perlakuan Rataan SD
R1 4.25 0.22
R2 4.70 0.26
R3 4.12 0.13
b
a
b
Notasi
Konversi pakan
JK 0.88 0.04
Lampiran 12 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Konversi pakan Puyuh Petelur Umur 55 hari SK
db
Perlakuan R3,R1 vs R2 R3 VS R1 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
13.55 24.14 2.96
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
1.19
0.59
1 1
1.06 0.13
1.06 0.13
12 14
0.53 1.71
0.04 0.12
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R3,R1 vs R2 R3 VS R1
R1 15.79 -1 1
R2 18.04 2 0
R3 14.66 -1 -1
Perlakuan Rataan SD
R1 3.16 0.13
R2 3.61 0.21
R3 2.93 0.27
b
a
b
Notasi
JK 1.06 0.13
134
Lampiran 13 SK
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal PER Puyuh Umur 41 hari db
JK
KT
F
F.06
4
0.05
0.01
1
0.04
0.04
1 10 14
0.01 0.03 0.08
0.01 0.00 0.01
3.83 12.29 3.04
3.55 4.31 4.31
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R2 VS R1,R3 R1 VS R3
R1 5.40 1
R2 5.02 -2
-1
0
R3 5.70 1 1
Perlakuan Rataan SD
R1 1.08 0.06
R2 1.00 0.06
R3 1.14 0.04
a
b
a
Perlakuan R2 VS R1,R3 R1 VS R3 Eror Total
Notasi
F.01 6.93 9.33 9.33
JK 0.04 0.01
Lampiran 14 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Bobot Badan Puyuh Petelur Umur 41 hari (gram/ekor) SK
db
JK
KT
F
F.05
F.01
Perlakuan R1, R2 VS R3 R1 VS R2 Eror Total
2
37.418
18.709
1
11.211
11.211
1 12 14
0.047 84.312 121.730
0.047 7.026 8.695
2.66 1.60 0.01
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R1, R2 VS R3 R1 VS R2
R1 543.40 -1
R2 544.08 -1
-1
1
R3 560.48 2 0
Perlakuan Rataan SD
R1 108.68 2.29
R2 108.82 1.96
R3 112.10 3.46
a
a
a
Notasi
JK 11.211 0.047
135
Lampiran 15
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Bobot Badan Petelur Umur 55 hari (gram)
SK
db
Perlakuan R3,R2 VS R1 R3 VS R2 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
7.53 14.92 0.14
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
193.26
96.63
1 1
191.51 1.75
191.51 1.75
12 14
154.04 347.30
12.84 24.81
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R3,R2 VS R1 R3 VS R2
R1 623.25 2 0
R2 583.26 -1 1
R3 587.44 -1 -1
Perlakuan Rataan SD
R1 124.65 3.50
R2 116.65 3.97
R3 117.49 3.23
a
b
b
Notasi
Puyuh
JK 191.51 1.75
Lampiran 16 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Umur Induk Pertama Kali Bertelur (hari) SK
db
Perlakuan R3, R2 VS R1 R3 VS R2 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
0.81 1.45 0.17
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
14.93
7.47
1 1
13.33 1.60
13.33 1.60
12 14
110.00 124.93
9.17 8.92
Uji kontras orthogonal Komponen R1 Jumlah 242.00 R3, R2 VS R1 2 R3 VS R2 0
R2 234.00 -1 1
R3 230.00 -1 -1
Perlakua n Rataan SD
Notasi
R1 48.40 1.34
R2 46.80 3.35
R3 46.00 3.81
a
a
a
JK 13.33 1.60
136
Lampiran 17
SK
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Berat Telur Pertama Kali (gram) db
JK
KT
F
F.05
F.01
2
4.04
2.02
1 1
3.82 0.23
3.82 0.23
5.65 10.68 0.63
2.87 4.35 4.35
4.43 8.10 8.10
12 14
4.29 8.33
0.36 0.59
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R2 VS R1, R3 R1 VS R3
R1 42.90 1 -1
R2 38.30 -2 0
R3 44.40 1 1
Perlakuan Rataan SD
R1 8.58 0.67
R2 7.66 0.61
R3 8.88 0.50
a
b
a
Perlakuan R2 VS R1, R3 R1 VS R3 Eror Total
Notasi
JK 3.82 0.23
Lampiran 18 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Rataan Berat Telur sampai umur 55 hari (gram) SK
db
Perlakuan R2, R3 VSR1 R2 VS R3 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
0.85 1.70 0.00
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
0.84
0.42
1 1
0.84 0.00
0.84 0.00
12 14
5.92 6.76
0.49 0.48
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R2, R3 VSR1 R2 VS R3
R1 42.90 2 0
R2 40.36 -1 -1
R3 40.43 -1 1
Perlakuan Rataan SD
R1 8.58 0.59
R2 8.07 0.73
R3 8.09 0.78
a
a
a
Notasi
JK 0.84 0.00
137
Lampiran 19 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Bobot Relatif Kuning Telur Puyuh (%) SK Perlakuan R1, R2 VS R3 R1 VS R2 Eror Total
db
JK
1.06 1.72 0.00
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
54.89
89.25
89.25
1 12 14
0.00 623.27 733.05
0.00 51.94 52.36
R1 30.79 5.48
R2 33.66 7.75
R3 37.40 8.10
a
a
a
R3 186.99 2 0
JK 89.25 20.53
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Bobot Relatif Putih Telur Puyuh (%) db
Perlakuan R1, R3 VS R2 R1 VS R3 Eror Total
F.01
109.79
Perlakuan Rataan SD
SK
F.05
2
R2 168.29 -1 1
Lampiran 20
F
1
Uji kontras orthogonal Komponen R1 Jumlah 153.96 R1, R2 VS R3 -1 R1 VS R2 -1
Notasi
KT
JK
KT
F
F.05
F.01
0.96 1.76 0.00
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
61.031
30.516
1
55.813
55.813
1 12 14
0.000 380.144 441.175
0.000 31.679 31.513
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R1, R3 VS R2 R3 VS R1
R1 269.13 -1 1
R2 285.98 2 0
R3 261.90 -1 -1
Perlakuan Rataan SD
R1 53.83 4.35
R2 57.20 3.60
R3 52.38 7.94
a
a
a
Notasi
JK 55.813 5.218
138
Lampiran 21 Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Bobot Relatif Cangkang Telur Puyuh (%) SK
db
JK
KT
F
F.05
F.01
Perlakuan R2, R3 VS R1 R2 VS R3 Eror Total
2
79.89
39.95
4.16
3.89
6.93
1 1
63.96 15.93
63.96 15.93
6.66 1.66
4.75 4.75
9.33 9.33
12 14
115.20 195.09
9.60 13.93
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R2, R3 VS R1 R2 VS R3
R1 66.69 2 0
R2 38.48 -1 -1
Perlakuan Rataan SD
R1 13.34 0.45
R2 7.70 3.55
R3 10.22 3.00
a
b
b
Notasi
Lampiran 22
R3 51.10 -1 1
63.958 15.932
Hasil ANOVA dan Uji Kontras Ortogonal Indeks Warna Kuning Telur
SK
db
Perlakuan R2, R3 VS R1 R2 VS R3 Eror Total
JK
KT
F
F.05
F.01
20.17 40.33 0.00
3.89 4.75 4.75
6.93 9.33 9.33
2
16.13
8.07
1
16.13
16.13
1 12 14
0.00 4.80 20.93
0.00 0.40 1.50
Uji kontras orthogonal Komponen Jumlah R2, R3 VS R1 R2 VS R3
R1 51.00 2 0
R2 40.00 -1 -1
R3 40.00 -1 1
Perlakuan Rataan SD
R1 10.20 0.84
R2 8.00 0.00
R3 8.00 0.71
a
b
b
Notasi
JK
JK 16.13 0.00
139
Lampiran 23 Teknik Pembuatan Preparat Histologi Usus dan Hati ORGAN FIKSASI DEHIDRASI
CLEARING
INFILTRASI
EMBEDDING
Larutan Buffer Neutral Formalin (BNF) 10% x 24 jam Alkohol 70%
(2 jam)
Alkohol 80%
(2 jam)
Alkohol 85%
(2 jam)
Alkohol 90%
(2 jam)
Alkohol 95%
(2 jam)
Alkohol 100%
(2 jam)
Alkohol 100%
(2 jam)
Xylol 1
(2 jam)
Xylol 2
(2 jam)
Parafin 1
(2 jam)
Parafin 2
(2 jam)
Parafin Dipotong dengan mikrotom 5 µ Dilekatkan pada gelas objek dengan lem ewit
140
Lampiran 24
DEPARAFINISASI
REHIDRASI
Teknik Pewarnaan Preparat Histologi dengan Zat Warna Hematoksilin dan Eosin
Sayatan yang telah dilekatkan pada gelas objek Xilol I
(2 menit)
Xilol II
(2 menit)
Alkolhol 70%
(2 menit)
Alkohol 100%
(2 menit)
Alkohol 95%
(2 menit)
Alkohol 80%
(2 menit))
Dicuci dengan air kran PEWARNAAN
Meyers hematoksilin (8 menit) Dicuci dengan air kran (30 detik) Lithium karbonat Dicuci dengan air kran (2 menit) Eosin (2-3 menit) Dicuci dengan air kran (30-60 menit)
DEHIDRASI
Alkohol 95% (10 celupan) Alkohol 100% (10 celupan) Alkohol 100% (2 menit)
CLEARING
Xilol I (1 menit) Xilol II (2 menit) Dikeringkan dengan tissue
MOUNTING
Lem permount Ditutup dengan cover glass Pemeriksaan di bawah mikroskop
141
Lampiran 25
Persamaan Regresi antara Jumlah HCl 0.1N yang Ditambahkan ke dalam Ekstraks BIS untuk Mencapai pH Isoelektrik
14.00 pH yang dicapai
12.00 10.00 8.00 6.00 4.00
y = -0.009x + 11.66
2.00
R = 0.9441
2
0.00 0
100
200
300
400
500
600
700
800
900 1000
HCl 0.1N yang ditambahkan (ml) pH yang dicapai
Linear (pH yang dicapai)
Lampiran 26 IAAE, Nilai Biologis, Skor Kimia dan Asam Amino Pembatas pada Beberapa Bahan Pangan
Telur
100
Nilai biologis 102
Daging sapi
88
Hati sapi
Bahan
IAAE
Skor kimia
Asam amino pembatas
100
-
76
69
Met & cys
90
77
62
I.Leu
Gelatin
27
25
0
Tyr
Ikan
88
72
69
Met & cys
Air susu ibu
93
-
65
Arg
Susu sapi
90
90
64
Arg
Kasein
89
73
61
Met & cys
Tepung terigu
60
52
27
Lys
Kentang
71
67
48
I.Leu
Jagung
70
60
33
Lys
Beras
77
75
46
Lys
Tepung kedelai
85
75
56
Met & cys
Kacang tanah
62
58
41
Met & cys
Sumber : Oser (1951
