i
KARAKTERISTIK FERMENTASI RUMEN IN VITRO DENGAN PENAMBAHAN SABUN KALSIUM MINYAK NABATI PADA BUFFER YANG BERBEDA
DESTI NUR ALIYAH
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
i
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DANSUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Fermentasi Rumen In vitro dengan Penambahan Sabun Kalsium Minyak Nabati pada Buffer yang Berbeda adalah benar 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 skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2015
Desti Nur Aliyah NIM D24110030
ii
ABSTRAK DESTI NUR ALIYAH. Karakteristik Fermentasi Rumen In vitro dengan Penambahan Sabun Kalsium Minyak Nabati pada Buffer yang Berbeda. Dibimbing oleh SRI SUHARTI dan SURYAHADI. Suplementasi sumber asam lemak tak jenuh asal tanaman pada pakan ternak ruminansia diperlukan untuk memperbaiki produksi dan kualitas daging sapi. Minyak tanaman yang berpotensi sebagai sumber asam lemak tak jenuh antara lain minyak kanola dan minyak flaxseed. Namun penggunaan minyak tanaman sumber asam lemak tak jenuh tersebut perlu diproteksi sehingga tidak mengalami proses biohidrogenasi oleh bakteri rumen. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok pola faktorial dengan 2 faktor dan 3 kelompok berdasarkan pengambilan cairan rumen. Faktor pertama yaitu jenis minyak nabati (kanola dan flaxseed) dan faktor kedua yaitu jenis buffer (Kajikawa dan Mc.dougall). Variabel karakteristik fermentasi yang diamati meliputi nilai pH rumen, konsentrasi NH3, produksi VFA total serta kecernaan bahan kering dan bahan organik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak terjadi interaksi antara jenis ransum dan jenis buffer. Suplementasi minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi dengan teknik sabun kalsium sebesar 6% dalam ransum tidak mempengaruhi nilai pH rumen, kecernaan bahan kering, populasi bakteri total serta protozoa rumen. Penggunaan jenis buffer yang berbeda mempengaruhi nilai pH rumen, konsentrasi NH3 dan kecernaan bahan kering dan bahan organik Kata kunci : fermentasi, minyak flaxseed, minyak kanola, NH3, VFA
ABSTRACT DESTI NUR ALIYAH. Characteristic of the In Vitro Rumen Fermentation with the Addition of Soap Calcium Vegetable Oils on Different Buffer. Supervised by SRI SUHARTI and SURYAHADI. Supplementation of unsaturated fatty acid source from plant in ruminant feed is needed to improve the production and quality of beef meat. Canola oil and flaxseed oil are vegetable oils as potential sources of unsaturated fatty acid. However, to use vegetable oils as sources of unsaturated fatty acids, need to be protected to avoid biohydrogenation by rumen bacteria. The experiment was conducted in a factorial randomized block design with 2 factors and 3 blocks based on rumen sampling time. The first factor was sources of vegetable oils (canola and falxseed) and the second factor was kind of buffer ( Kajikawa and Mc.Dougall). Variables observed were pH value, N-NH3 concentration, total volatile fatty acid (VFA), dry matter and organic matter digestibility. The result showed that there was no interaction between sources of diet and buffer. Supplementation of canola and flaxseed oils protected by calcium soap at level 6% did not affect pH value, dry matter digestibility, rumen protozoa and total bacteria. The use of different buffers affected pH value, dry matter digestibility, rumen protozoa and total bacteria. Keywords: canola oil, fermentation, flaxseed oil, NH3, VFA
iv
KARAKTERISTIK FERMENTASI RUMEN IN VITRO DENGAN PENAMBAHAN SABUN KALSIUM MINYAK NABATI PADA BUFFER YANG BERBEDA
DESTI NUR ALIYAH
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan pada Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
iii
v
vii
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni hingga Desember 2014 ini adalah Karakteristik Fermentasi Rumen In vitro dengan Penambahan Sabun Kalsium Minyak Nabati pada Buffer yang Berbeda. Suplementasi asam lemak tak jenuh yang bersumber dari minyak nabati merupakan salah satu strategi nutrisi efektif untuk meningkatkan kualitas daging sapi potong. Namun demikian, suplementasi ini perlu diberikan dalam bentuk terproteksi dengan tujuan untuk menghindari proses biohidrogenasi dari mikroba rumen. Minyak nabati yang banyak mengandung asam lemak tidak jenuh dalam jumlah tinggi adalah minyak flaxseed dan minyak kanola yang dapat digunakan sebagai pakan sumber asam lemak tidak jenuh untuk ruminansia. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skipsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik, saran, dan masukan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi penyempurnaan dimasa mendatang. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan informasi baru dalam dunia peternakan dan dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis khususnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Bogor, Agustus 2015
Desti Nur Aliyah
viii
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN MATERI DAN METODE Waktu dan Lokasi Penelitian Materi Metode Pembuatan Sabun Kalsium Preparasi Pembuatan Buffer Kajikawa Prosedur Uji Fermentabilitas dan Kecernaan secara In Vitro Pengukuran Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik Pengukuran pH Pengukuran Konsentrasi NH3 (Metode Mikrodifusi Conway) Analisis Produksi VFA Total Rancangan dan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Fermentasi Populasi Protozoa dan Bakteri Rumen Kecernaan Bahan Kering dan Organik SIMPULAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP UCAPAN TERIMA KASIH
ix ix 1 2 2 2 4 4 4 5 5 6 6 6 7 7 8 11 13 16 16 19 22 22
ix
DAFTAR TABEL
1 Komposisi konsentrat pakan dan kadar nutrien ransum 3 2 Nilai pH rumen dengan penambahan sabun kalsium dari ransum dan buffer yang berbeda 3 3 Konsentrasi amonia dengan penambahan sabun kalsium dari ransum dan buffer yang berbeda 8 4 Konsentrasi amonia dengan penambahan sabun kalsium dari ransum dan buffer yang berbeda 9 5 Produksi VFA total dengan penambahan sabun kalsium dari ransum dan buffer yang berbeda 10 6 Populasi protozoa dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium 12 7 Populasi bakteri total dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium 13 8 Kecernaan Bahan Kering dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium 14 9 Kecernaan Bahan Organik dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium 14
DAFTAR LAMPIRAN 1 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap nilai pH rumen 2 Uji lanjut T-Test pengaruh jenis buffer terhadap nilai pH rumen 3 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap NH3 4 Uji lanjut T-Test pengaruh jenis buffer terhadap NH3 5 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap produksi VFA total 6 Uji lanjut duncan pengaruh jenis ransum terhadap produksi VFA total 7 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap populasi protozoa 8 Uji lanjut T-Test pengaruh jenis buffer terhadap populasi protozoa 9 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap populasi bakteri total 10 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap KCBK 11 Uji lanjut T-Test pengaruh jenis buffer terhadap KCBK 12 Hasil analisis ragam pengaruh perlakuan terhadap KCBO 13 Uji lanjut T-Test pengaruh jenis buffer terhadap KCBO
19 19 19 19 20 20 20 20 20 21 21 21 21
x
1
PENDAHULUAN Sub sektor peternakan merupakan penyumbang utama untuk penyedia pangan bergizi tinggi seperti daging, telur dan susu. Di negara maju pangan yang di konsumsi tidak hanya ditujukan untuk memenuhi kebutuhan zat-zat bergizi bagi tubuh, namun juga memperhatikan kesehatan. Daging dari ternak ruminansia seperti sapi, kambing, dan domba mengandung asam lemak jenuh yang lebih tinggi di bandingkan non ruminansia (Soeparno 1995). Salah satu strategi efektif untuk meningkatkan produktivitas ternak sapi potong dan sekaligus meningkatkan komposisi asam lemak tak jenuh pada produk daging adalah melalui suplementasi sumber asam lemak tak jenuh asal tanaman yaitu minyak flaxseed,minyak kanola, minyak wijen, minyak biji bunga matahari, dan lain-lain. Namun terdapat kendala dalam pemberian lemak (minyak) secara langsung dalam pakan adalah adanya proses hidrogenasi dalam rumen yang mengubah asam lemak tidak jenuh menjadi jenuh serta mengganggu aktivitas mikroba selulolitik sehingga menurunkan laju fermentasi dalam rumen. Apabila kadar lemak di dalam pakan terlalu tinggi (diatas 5% dari total ransum) maka akan timbul pengaruh negatif lemak terhadap kecernaan serat pakan di dalam rumen (Palmquist dan Jenkins 1980). Menurut Jenkins (1993), untuk mencegah terjadinya biohidrogenasi maka lemak (khususnya lemak tak jenuh) yang diberikan harus diproteksi, yang salah satunya dengan cara dibuat sabun kalsium sehingga dapat menurunkan proses biohidrogenasi oleh bakteri rumen. Minyak nabati yang banyak mengandung asam lemak tidak jenuh dalam jumlah tinggi adalah minyak flaxseed dan minyak kanola yang dapat digunakan sebagai pakan sumber asam lemak tidak jenuh untuk ruminansia. Menurut Perez et al. (2014), antioksidan dan PUFA omega -3 yang banyak terdapat pada minyak flaxseed dapat mengurangi reaktif oksigen dan mencegah terjadinya oksidasi lipid. Flaxseed mengandung 32 – 45% lemak, yaitu 51 – 55% alpha – linolenic acid (famili Omega 3), 15 – 18% linoleic acid (Omega 6) (Carter 1993). Minyak flaxseed yang ditambahkan pada pakan sapi potong dapat menghasilkan produk daging dengan peningkatan level asam lemak linolenic (Prieto et al. 2012). Menurut Hollander et al. (2012), minyak kanola mengandung 60% oleic acid, 20% linoleic acid dan 10% linolenic acid. Minyak rape (kanola) mengandung minyak jenuh yang lebih rendah dibandingkan minyak nabati lainnya yaitu sebesar 6%. Menurut Mir et al. (1997), penambahan minyak kanola pada pakan kambing atau sapi perah dapat meningkatkan kandungan CLA pada daging. Menurut Hidayah et al. (2014), minyak flaxseed dan minyak kanola memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap proses biohidrogenasi didalam rumen. Hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi dengan sabun kalsium pada taraf 4% tidak mengganggu populasi dan aktivitas mikroba rumen (bakteri dan protozoa) serta dapat meningkatkan aktivitas fermentasi mikroba rumen sapi potong. Penggunaan minyak pada level 4% tidak mengganggu kondisi pH rumen, cenderung meningkatkan kecernaan bahan organik,konsentrasi amonia dan produksi VFA total. Nilai pH rumen berkisar 6.14-6.24 yang masih dalam kisaran normal pH rumen, sehingga tidak mengganggu aktivitas fermentasi mikroba rumen. Menurut
2
Jenkins (1993), penambahan lemak pada pakan dapat mengganggu fungsi sel membran, aktivitas dan ekspresi enzim hidrolitik mikroba. Kandungan asam lemak jenuh yang tinggi terjadi secara alami karena adanya proses biohidrogenasi mikroba rumen yang mengubah asam lemak tak jenuh pada pakan menjadi asam lemak jenuh. Proses biohidrogenasi ini merupakan mekanisme detoksifikasi mikroba yang bertujuan untuk menghindari efek bakteriostatik dari asam lemak tak jenuh yang dapat mengganggu integritas sel dan menghambat pertumbuhan mikroba (Maia et al. 2010). Oleh sebab itu perlu dilakukan upaya yang dapat mengurangi kandungan asam lemak jenuh daging sapi sehingga lebih aman untuk kesehatan.. Perubahan pH yang besar dapat dicegah dengan penambahan larutan buffer. Penggunaan saliva buatan atau buffer bertujuan untuk mempertahankan pH selama proses fermentasi berlangsung. Ada beberapa macam dan jenis buffer yang digunakan dalam bidang kimia. Salah satunya buffer Mc.Dougall dan buffer Kajikawa. Namun belum ada yang mengkaji perbedaan dari masing-masing buffer tersebut dalam penelitian. Oleh karena itu dalam memilih buffer perlu memperhatikan pH optimum serta sifat-sifat biologis dari masing-masing buffer. Hal tersebut dapat mempengaruhi aktivitas enzim, substrat, atau kofaktor dalam mempertahankan pH rumen. Penelitian ini mengunakan buffer Mc.Dougall dan buffer Kajikawa yang diharapkan memperoleh buffer atau larutan penyangga yang lebih efektif dan efisien dalam penggunaannya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan sabun kalsium minyak flaxseed dan minyak kanola pada level yang lebih tinggi yaitu 6% dalam konsentrat sapi potong terhadap karakteristik fermentasi rumen (nilai pH rumen, VFA total, konsentrasi amonia (NH3), kecernaan bahan kering, kecernaan bahan organik pada buffer yang berbeda secara in vitro.
MATERI DAN METODE Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan secara in vitro pada bulan Juni sampai Desember 2014 di Laboratorium Biokimia, Fisiologi, dan Mikrobiologi Nutrisi dan Laboratorium Ilmu Nutrisi Ternak Perah Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.
Materi Alat Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah termos, tabung fermentor, tutup karet, timbangan digital, shaker waterbath, tabung gas CO2, pH meter, tabung eppendorf , pipet volumetik, pipet mikro 0.1 ml, bulp, tissu, pompa vakum, magnetic stirrer, eksikator, botol schott, cawan porselen, tanur, oven 105oC, gegep, sudip, sentrifuse, tabung reaksi, cawan Conway, buret, dan vortex
3
Bahan Ternak dan Pakan Cairan rumen yang digunakan adalah cairan rumen sapi potong (PO) berfistula yang dipelihara di Laboratorium Lapang LIPI Cibinong. Cairan rumen yang digunakan diambil dari kombinasi tiga ekor sapi potong berfistula. Bahan yang digunakan untuk percobaan in vitro adalah ransum kontrol (R0), ransum dengan penambahan minyak flaxseed terproteksi sabun kalsium (R1), dan ransum dengan penambahan minyak kanola terproteksi sabun kalsium (R2). Ransum yang disusun adalah 60% hijauan (rumput gajah) dan 40% konsentrat. Ransum perlakuan yang digunakan selama penelitian sudah mencukupi standar kebutuhan sapi potong dengan kebutuhan PK 11.69% dan TDN 66.15% (Kearl 1982). Tabel 1 Komposisi konsentrat pakan dan kadar nutrien ransum Komposisi (%) Bahan Pakan R2 R0 R1 Onggok 45 38.3 38.3 Pollard 9 9 9 Bungkil kelapa 28.30 29 29 Molasses 15 15 15 CaCO3 1 1 1 Premix 0.2 0.2 0.2 DCP 0 0 0 Urea 1.5 1.5 1.5 Sabun kalsium-flaxseed 0 6 0 Sabun kalsium-kanola 0 0 6 Tabel 2 Komposisi nutrien konsentrat dalam 100% BK Komposisi (%) Kadar Nutrien R0 R1 BK 86.08 81.04 Abu 5.49 5.33 Protein 13.55 13.53 Lemak 4.96 9.20 SK 14.10 13.55 TDN 72.39 68.11
R2 81.04 5.33 13.53 10.02 13.55 68.11
Berdasarkan Perhitungan
Bahan Kimia Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah NaCl, (NH4)2SO4, KH2PO4, MgSO4.7H2O, dan CaCl2.2H2O, 8% Na2CO3, L-Cysteine.HCl.H2O, NaHCO3, Na2HPO4.7H2O, KCl, pepsin, HCl, H2SO4, Na2CO3 jenuh , H2S04 0,006 M, NaOH 0,5N, HgCl2 jenuh, asam borat, indikator PP, resazurin, dan aquades.
4
Metode
Prosedur Pembuatan Sabun Kalsium Prosedur pembuatan sabun kalsium yang digunakan adalah metode dekomposisi majemuk (Jenkin dan Palmquist 1984).Bahan yang digunakan untuk pembuatan sabun kalsium adalah minyak flaxseed dan minyak kanola sebagai sumber lemak, Natrium hidroksida (NaOH), Kalsium Klorida (CaCl2) serta aquadest.Pengamatan dilakukan sebelum pembuatan sabun kalsium terhadap bilangan iod, bilangan penyabunan, dan kandungan asam lemak dari minyak flaxseed dan rendemen dari sabun kalsium dihitung.Pembuatan sabun kalsium dimulai dengan pemanasan asam lemak pada heater, kemudian ditambahkan larutan NaOH. Setelah itu ditambahkan larutan CaCl2. Pendingan dilakukan setelah pemanasan yang dilakukan pada suhu ruang, setelah didingingkan bahan sabun kalsium dikeringkan pada oven 700C selama 18 jam. Bahan yang telah dikeringkan selama 18 jam tersebut merupakan produk akhir berupa sabun kalsium. Preparasi Pembuatan Buffer Kajikawa Pembuatan mineral solution I Pembuatan larutan sebanyak 1 liter, K2HPO4 ditimbang sebanyak 6 g kemudian dilarutkan dengan aquadest sebanyak 1 liter dan dimasukan kedalam botol schott. Pembuatan mineral solution II Pembuatan larutan sebanyak 1 liter. Bahan yang digunakan yakni NaCl (12g), (NH4)2SO4 (12g), KH2PO4 (6g), MgSO4.7H2O (2.5g), dan CaCl2.2H2O (1.6g).CaCl2.2H2O dan MgSO4.7H2O dilarutkan terlebih dahulu dengan aquadest sebanyak 300 ml. Kemudian ditambahkan 500 ml aquadest dan diaduk agar bahan tercampur merata. Setelah bahan tersebut larut, bahan lainnya dilarutkan dengan aquadest sebanyak 200 ml dan diaduk kembali. Pembuatan Buffer Kajikawa Metode pembuatan larutan buffer Kajikawa adalah metode Kajikawa (2007). Pembuatan larutan sebanyak 1.5 liter. Bahan yang digunakan yakni mineral solution I dan II sebanyak 112.5 ml, 0.1% resazurin sebanyak 1 ml, 8% Na2CO3 sebanyak 75 ml dan L-Cysteine.HCl.H2 O (1g). Semua bahan tersebut dilarutkan kecuali L-Cysteine.HCl.H2O,Kemudian dimasukkan ke dalam shaker waterbath selama 15 menit. Setelah itu ditambahkan L-Cysteine.HCl.H2O dan dialiri O2 free CO2 sampai warna merah resazurin hilang. Pembuatan Buffer Mc Dougall Metode yang digunakan untuk pembuatan buffer Mc Dougall adalah metode McDougall (1948) (Tilley dan Terry 1963). Pembuatan larutan 1 liter. Bahan yang digunakan yakni NaHCO3 (9.8 g), Na2HPO4.7H2O (7 g), KCl (0.57 g), NaCl (0.47 g), MgSO4.7H2O (0.12 g) dan CaCl2 (0.04 g).Semua bahan tersebut dilarutkan kecuali CaCl2, setelah semua bahan larut ditambahkan CaCl2.
5
Kemudian ditambahkan aquades sampai permukaan air mencapai tanda tera. Setelah itu campuran tersebut di aliri dengan gas CO2 selama 15 menit. Prosedur Uji Fermentabilitas dan Kecernaan secara In Vitro Metode yang digunakan untuk fermentasi pakan berdasarkan Tilley dan Terry (1963) yang dimodifikasi. Tabung fermentor diisi dengan 600 mg sampel ransum dengan perbandingan rasio hijauan dan kosentrat sebesar 60% : 40%. Setelah itu sampel perlakuan ditambahkan 10 ml cairan rumen dan 50 ml Buffer. Setiap perlakukan sample di lakukan duplo. Ransum yang ditambahkan pada perlakuan masing-masing ditimbang lalu dimasukan ke dalam tabung fermentor. Saliva buatan (buffer Kajikawa) sebanyak 50 ml, (buffer Mc.Dougall) sebanyak 40 ml dan cairan rumen sebanyak 10 ml dimasukan ke dalam tabung fermentor yang telah berisi sampel. Kemudian, Gas CO2 dialirkan ke dalam tabung selama 30 detik dan tabung fermentor ditutup dengan penutup karet berventilasi. Tabung dimasukkan ke dalam shaker water bath dengan suhu 39oC, dilakuan fermentasi selama 4 jam untuk sampel VFA, NH3, dan pengukuran pH serta fermentasi 48 jam untuk sampel KCBK dan KCBO. Menghentikan fermentasi tutup karet berventilasi dibuka dan ditetesi 2 tetes HgCl2.Seluruh isi dari tabung fermentor (inkubasi 4 jam) disentrifugasi untuk mendapatkan supernatan yang digunakan untuk analisis NH3. Prosedur Pengukuran Kecernaan Bahan Kering dan Organik Kecernaan bahan kering dan bahan organik ditentukan menggunakan prosedur Tilley dan Terry (1969). Sampel fermentasi selama 48 jam ditetesi HgCl2, setelah itu sampel disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 15 menit. Hasil sentrifugasi menghasilkan supernatan dan endapan, kemudian supernatan dan endapan dipisahkan. Endapan tersebut dilarutkan dengan 50 ml larutan pepsin-HCl dengan mengunakan vortex. Campuran tersebut diinkubasi selama 48 jam dan ditutup menggunakan aluminium foil. Setelah 48 jam sampel disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman 41 dengan bantuan pompa vakum. Hasil saringan dimasukan kedalam porselen yang sebelumnya sudah di oven 105oC dan sudah diketahui berat cawan kosong. Sampel dimasukan kedalam oven 105oC selama 24 jam untuk memperoleh bahan kering dan sampel diabukan kedalam tanur selama 6 jam pada suhu 400-600oC. Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK) dan Koefisien Cerna Bahan Organik (KCBO) dihitung dengan rumus :
Keterangan : BK= Bahan Kering BO= Bahan Organik
6
Pengukuran pH Sampel dari fermentasi selama 4 jam diukur dengan menggunakan pH meter. Nilai pH yang diambil merupakan nilai pH yang konsinten ditunjukkan pH meter. Pengukuran Konsentrasi NH3 (Metode Mikrodifusi Conway) Konsentrasi NH3 di dalam cairan rumen diukur menggunakan metode mikrodifusi Conway (General Laboratory Procedure 1966). Cara pertama bibir cawan Conway diolesi dengan vaselin. Sampel supernatan diperoleh dari hasil sentrifugasi 3000 rpm selama 15 menit. Kemudian 1 ml sampel diletakkan dalam satu sisi sekat conway dan pada posisi sekat lainnya diletakkan 1 ml larutan Na2CO3 jenuh. Posisi cawan Conway dimiringkan agar kedua larutan tersebut tidak bercampur sebelum cawan ditutup rapat. Pada bagian tengah diletakkan 1 ml asam borat. Kemudian cawan diletakkan mendatar sehingga larutan Na2CO3 jenuh bercampur dengan supernatan dan dalam reaksi tersebut dilepaskan gas amonia. Amonia yang dibebaskan akans egera ditangkap oleh asam borat. Proses ini akan berlangsung sempurna setelah 24 jam, kemudian asam borat dititrasi dengan H2S04 0.006 M sampai terjadi perubahan warna dari biru ke merah muda. Kadar amonia dapat dihitung dengan rumus:
Analisis Produksi VFA total Pengukuran konsentrasi VFA dengan menggunakan metode steam destilasi (General Laboratory Procedures 1966). Prosedur pengukuran VFA, pertama dipersiapkan alat destilasi yaitu dengan mendidihkan air dan mengalirkan air ke kondensor atau pendingin. Kemudian masukkan 5 ml sampel dan 1 ml H2SO4 15% ke dalam alat destilasi. VFA yang dihasilkan ditangkap dengan 5 ml NaOH 0.5N yang dimasukkan dalam labu erlenmeyer. Cairan ditampung hingga mencapai 250 ml setelah itu cairan Pp atau phenoptalien ditambahkan sebanyak 2 tetes sebagai indikator dan dititrasi dengan larutan HCl 0.5 N. Produksi VFA total dapat dihitung dengan rumus :
Keterangan : B = Volume titrasi blanko S = Volume titrasi sampel
7
Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) pola faktorial 3 x 2 dengan 4 ulangan. Faktor pertama adalah penambahan minyak flaxseed dan minyak kanola. Faktor yang kedua adalah pengunaan buffer, yakni buffer Kajikawa dan buffer Mc.Dougall. Buffer Kajikawa Kontrol (K) Buffer Mc.Dougall Buffer Kajikawa Ransum (H:K= 60%:40%)
K+Ca flaxseed Buffer Mc.Dougall K+Ca kanola
Buffer Kajikawa Buffer Mc.Dougall
Gambar 1. Desain Rancangan Percobaan Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut : Yijk = μ + αi + βj +αiβj + τk + €ijk Keterangan: Yijk = nilai faktor A ke – i, faktor B ke – j, dan pengamatan kelompok ke-k μ = nilai rataan umum αi = pengaruh faktor A ke – i βj = pengaruh faktor B ke- j αiβj = pengaruh interaksi faktor A ke i dan faktor B ke-j τk = pengaruh kelompok ke- k €ijk = galat percobaan untuk faktor A ke-i, faktor B ke-j dan kelompok ke-k Analisis data Data dianalisis secara statistik dengan menggunakan analisis ragam Analysis of Variance (ANOVA), jika perlakuan terdapat perbedaan nyata maka akan dilakukan uji lanjut DUNCAN (Mattjik dan Sumertajaya 2002) dan Uji T dengan menggunakan software statistik SPSS 16. Peubah yang Diamati Peubah yang diamati pada penelitian ini adalah karakteristik fermentasi rumen ( pH rumen, NH3, VFA total, kecernaan bahan kering dan bahan organik).
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Fermentasi Nilai pH Rumen Tidak ada interaksi antara penggunaan ransum dan buffer yang berbeda terhadap nilai pH rumen. Penggunaan ransum yang berbeda tidak nyata mempengaruhi nilai pH rumen. Penggunaan jenis buffer Kajikawa sangat nyata (P<0.01) menurunkan nilai pH rumen. Hasil pengukuran nilai pH disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Nilai pH rumen dengan penambahan sabun kalsium buffer yang berbeda Jenis buffer Jenis ransum Kajikawa Mc.Dougall Ransum kontrol (K) 6.75±0.31 6.93±0.15 K+Sabun Ca-Kanola 6.63±0.27 6.95±0.25 K+Sabun Ca- Flaxseed 6.65±0.24 6.95±0.25 Rataan 6.68±0.25b 6.94±0.20a
dari ransum dan Rataan 6.84±0.24 6.79±0.30 6.80±0.28
Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaaan sangat nyata (P<0.01)
Hasil penelitian menunjukkan bahwa suplementasi minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi dengan sabun kalsium sebesar 6% dalam ransum tidak mempengaruhi nilai pH rumen. Hasil penelitian Jalc et al. (2007) menunjukkan bahwa penambahan sebesar 3.5% asam lemak tak jenuh(oleat, linoleat, dan αlinolenat) pada pakan berbasis 80% lucerne and 20% barley belum memberikan perubahan terhadap nilai pH rumen yaitu berkisar 6.73 – 6.93. Rataan nilai pH rumen menggunakan buffer Kajikawa lebih rendah dibandingkan menggunakan buffer Mc.Dougall. Nilai pH yang rendah menunjukan berlangsungnya fermentasi didalam rumen. Sayuti (1989) menyatakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi pH rumen adalah aktivitas fermentasi atau produk dari fermentasi. Hasil penelitian Calsamiglia et al. (2008) menjelaskan bahwa pH rumen rendah terjadi karena terbentuk asam asam lemak hasil fermentasi secara cepat. Derajat keasaman (pH) cairan rumen merupakan salah satu indikator yang menunjukkan berlangsungnya proses fermentasi di dalam rumen. Nilai pH rumen yang diukur baik menggunakan buffer Kajikawa dan buffer Mc Dougall menunjukkan bahwa nilai tersebut berada pada batas normal pH rumen yaitu 6.6 – 6.9, sehingga tidak mengganggu aktivitas mikroba di dalam rumen. Hal tersebut sesuai dengan pendapat Owens dan Zinn (1988) yang menyatakan bahwa kisaran pH normal untuk aktivitas mikroba rumen dalam mendegradasi pakan dan berlangsung proses fermentasi adalah 5.5 – 7.6. Mikroba rumen berada pada kondisi pH yang sesuai maka proses pertumbuhan dan metabolisme mikroba tidak akan terganggu sehingga aktivitas mikroba berjalan dengan normal dan proses pencernaan bahan pakan akan optimal. Nilai pH cairan rumen memegang peranan penting dalam mengatur beberapa proses dalam rumen, baik mendukung pertumbuhan mikroba rumen maupun menghasilkan produk berupa VFA dan NH3. Selain itu
9
peningkatan fermentasi pakan dapat meningkatkan konsentrasi VFA total yang merupakan produk dari fermentasi pakan yang dilakukan oleh bakteri dalam rumen. Menurut kowalski ( 1997) yang menyatakan bahwa penambahan minyak kanola bersifat inert didalam rumen sehingga tidak mengubah pH rumen. Minyak yang dilindungi sabun kalsium tidak akan mempengaruhi nilai pH rumen karena minyak tersebut akan langsung dibawa ke abomasum sehingga sabun kalsium akan terpisah secara sempurna pada kondisi asam abomasum. Menurut Jenkins (1993), penambahan lemak pada pakan dapat mengganggu fungsi sel membran, aktivitas dan ekspresi enzim hidrolitik mikroba, dan penyerangan sel mikroba pada permukaan tanaman. Konsentrasi Amonia (NH3) Tidak ada interaksi antara penggunaan ransum dan jenis buffer yang berbeda terhadap kosentrasi amonia. Penggunaan ransum yang berbeda tidak nyata (P>0.05) mempengaruhi kosentrasi amonia. Penggunaan jenis buffer Kajikawa sangat nyata (P<0.01) meningkatkan nilai konsentrasi amonia (Tabel 4). Penggunaan buffer Kajikawa menghasilkan produksi yang lebih besar dibandingkan dengan buffer Mc. Dougall. Hal tersebut terjadi karena dalam pembuatan larutan buffer Kajikawa menggunakan bahan yang mengandung ammonium, sehingga di dalam rumen akan cepat di degradasi menjadi amonia. Konsentrasi amonia pada pakan yang mengandung minyak kanola dan minyak flaxseed cenderung menurun dibandingkan dengan kontrol, namun nilai amonia minyak kanola lebih tinggi dibandingkan minyak flaxseed. Tabel 4 Konsentrasi amonia dengan penambahan sabun kalsium dari ransum dan buffer yang berbeda Jenis buffer Rataan Jenis ransum Kajikawa Mc.Dougall ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ mM ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Ransum kontrol (K) 51.70±2.49 11.81±3.24 31.75±21.49 K+Sabun Ca-Kanola 47.84±4.30 11.47±1.57 29.66±19.67 K+Sabun Ca- Flaxseed 46.18±4.08 10.79±2.13 28.49±19.15 Rataan 48.57±4.13a 11.36 ±2.23b Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaaan sangat nyata (P<0.01)
Amonia merupakan sumber nitrogen utama untuk sintesis protein mikroba, oleh karena itu konsentrasinya dalam rumen merupakan suatu hal yang perlu diperhatikan. McDonald et al. (2002) menyatakan bahwa konsentrasi optimum dari amonia yaitu berkisar 85 sampai 300 mg/l yang setara dengan 6–21 mM. Protein pakan di dalam rumen dipecah oleh mikroba menjadi peptida dan asam amino, beberapa asam amino dipecah lebih lanjut menjadi amonia. Amonia diproduksi bersama dengan peptida dan asam amino yang akan digunakan oleh mikroba rumen dalam pembentukan protein mikroba (McDonald et al. 2002). Kadar amonia dalam rumen merupakan petunjuk antara proses degradasi dan proses sintesis protein oleh mikroba rumen. Jika pakan defisien akan protein maka konsentrasi amonia dalam rumen akan rendah dan pertumbuhan mikroba rumen
10
akan lambat yang menyebabkan turunnya kecernaan pakan. Rataan konsentrasi amonia menggunakan buffer Mc.Dougall cenderung menurun. Penurunan konsentrasi amonia pada penggunaan sabun kalsium diduga karena kemampuan sabun kalsium dalam melindungi protein dari degradasi mikroba rumen. Hal ini sesuai dengan Fernandez (1999) yang menyatakan bahwa lemak terlindung dalam bentuk sabun kalsium tidak mempunyai efek negatif terhadap keseimbangan mikroba didalam rumen sehingga mikroba dapat hidup dan menggunakan amonia untuk dijadikan protein mikroba. Menurut Sklan dan Tinsky (1993), sabun kalsium asam lemak mampu digunakan untuk memproteksi protein sehingga dapat menurunkan degradasi rumen. Hasil penelitian Kowalski et al. (1997) melaporkan bahwa semakin tinggi rasio penggunaan sabun kalsium dari asam lemak rape seed yang dikombinasikan dengan bungkil kedelai semakin menurunkan (P<0.001) tingkat degradasi protein di dalam rumen. Seperti diketahui bahwa amonia merupakan produk akhir dari degradasi protein pakan oleh mikroba rumen.Konsentrasi amonia yang tinggi tersebut juga memungkinkan peningkatan sintesis protein mikroba pada sistem rumen karena amonia merupakan prekursor utama dalam pembentukan sel mikroba. Hal ini dapat memberikan efek yang positif pada performa ternak karena sintesis protein mikroba yang tinggi dapat mensuplai protein dengan kualitas asam amino seimbang untuk tubuh ternak. Produksi VFA Total Tidak ada interaksi antara penggunaan ransum dan buffer yang berbeda terhadap produksi VFA total. Penggunaan ransum dengan penambahan minyak kanola sangat nyata (P<0.01) meningkatkan produksi VFA total. Penggunaan jenis buffer yang berbeda tidak nyata mempengaruhi produksi VFA total. Hasil pengukuran produksi VFA total disajikan pada Tabel 5. Tabel 5 Produksi VFA total dengan penambahan sabun kalsium dari ransum dan buffer yang berbeda Jenis buffer Rataan Jenis ransum Kajikawa Mc.Dougall ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ mM ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Ransum kontrol (K) 113.93±5.65 120.38±5.62 117.16±6.16 b K+Sabun Ca-Kanola 157.66±17.03 147.77±9.80 152.72±13.56a K+Sabun Ca- Flaxseed 141.08±15.04 160.73±15.0 150.90±17.21a Rataan 137.56±22.42 142.96 ±20.16 Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan ada perbedaaan sangat nyata (P<0.01)
Kandungan VFA merupakan hasil aktivitas bakteri dalam melakukan fermentasi di dalam rumen, sehingga jika bakteri semakin banyak akan menghasilkan VFA yang semakin banyak pula. Dengan adanya mineral kalsium ini akan meningkatkan populasi dan aktivitas bakteri rumen sehingga dapat meningkatkan fermentasi pakan. Hasil ini linier dengan data populasi bakteri pada Tabel 7 yang menunjukkan terjadinya peningkatan populasi bakteri walaupun tidak nyata secara statistik, terlihat bahwa penambahan minyak kanola yang terproteksi sabun kalsium memiliki populasi bakteri cenderung meningkat.
11
Produksi VFA total dengan suplementasi sabun kalsium minyak kanola menandakan bahwa minyak kanola yang diproteksi dengan sabun kalsium mampu memberikan sumbangan energi paling tinggi untuk ternak ruminansia. Hal ini diduga disebabkan tingginya kandungan asam oleat (C18:1). Menurut Hollander et al. (2012), minyak kanola mengandung 60% oleic acid, 20% linoleic acid dan 10% linolenic acid. Asam lemak omega 3 ini merupakan asam lemak tidak jenuh rantai panjang yang berfungsi sebagai sumber energi, pembawa vitamin, meningkatkan efisiensi pakan dan kecernaan pakan (Prawirokusumo 1993). Jenskin et al. (2008) menyatakan bahwa lipid yang masuk kedalam rumen akan mengalami lipolisis, sehingga menyebabkan lemak di degradasi menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya gliserol akan di konversi menjadi VFA. Peningkatan jumlah VFA menunjukkan mudah atau tidaknya pakan tersebut difermentasi oleh mikroba rumen. Oleh sebab itu, produksi VFA di dalam cairan rumen dapat digunakan sebagai tolok ukur fermentabilitas pakan. VFA (Volatile Fatty Acid) merupakan produk akhir fermentasi utama yang berfungsi sebagai sumber energi bagi ternak ruminansia dan merupakan sumber kerangka karbon bagi pembentukan protein mikroba. VFA sangat penting karena sebagai sumber energi yang memenuhi sekitar 50 sampai 70% dari kebutuhan energi ternak ruminansia (Damron 2006). Produksi VFA yang tinggi merupakan kecukupan energi bagi ternak (Sakinah 2005). Bhatt et al. (2013) melaporkan bahwa penambahan 4% minyak rice bran dalam bentuk sabun kalsium secara in vivo nyata meningkatkan (P<0.05) produksi VFA total, pertambahan bobot badan, bobot badan, konsumsi bahan kering dan menurunkan rasio konsumsi pakan (FCR) dibandingkan dengan penambahan minyak dalam bentuk bebas ataupun kontrol (tanpa penambahan minyak). Menurut Mir et al. (1997), penambahan minyak kanola pada pakan kambing atau sapi perah dapat meningkatkan kandungan CLA pada daging. Populasi Protozoa dan Bakteri Rumen Tidak ada interaksi antara penggunaan ransum dan buffer yang berbeda terhadap populasi protozoa dan populasi bakteri total. Suplementasi Sabun Cakanola dan Sabun Ca-flaxseed sampai level 6% dalam konsentrat tidak nyata menurunkan populasi bakteri total dan populasi protozoa dalam rumen. Penggunaan jenis buffer yang berbeda tidak nyata (P>0.05) meningkatkan populasi bakteri total, tetapi buffer Mc.Dougall sangat nyata (P<0.01) menurunkan populasi protozoa. Data populasi protozoa dan populasi bakteri total disajikan pada Tabel 6 dan Tabel 7.
12
Tabel 6 Populasi protozoa dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium Jenis ransum Ransum kontrol (K) K+Sabun Ca-Kanola K+Sabun Ca- Flaxseed Rataan
Jenis buffer Kajikawa Mc.Dougall ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ log sel/ml ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 4.08±0.18 3.95±0.13 3.77±0.33 3.85±0.26 3.94±0.30 3.94±0.13 4.93±0.28a 4. 91±0.17b
Rataan 5.02±0.16 4.81±0.28 4.94±0.21
Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaaan sangat nyata (P<0.01)
Penambahan minyak dengan level 6% belum memperlihatkan tingkat toksik. Rataan populasi protozoa menggunakan buffer Mc.Dougall lebih rendah dibandingkan dengan rataan populasi protozoa menggunakan buffer Kajikawa. Penurunan populasi protozoa diharapkan dapat meningkatkan populasi bakteri dan mempengaruhi karakteristik fermentasi rumen. Protozoa mempunyai peranan penting pada aspek tertentu dari metabolisme dalam rumen. Protozoa berkembang di dalam rumen dalam kondisi anaerob dan mempengaruhi proses fermentasi karbohidrat pakan. Dengan adanya protozoa, sebagian bakteri dimakan sehingga zat yang mudah difermentasi agak lambat difermentasi dan pH tidak menurun dengan drastis. Selain itu, kemampuan protozoa untuk memangsa bakteri juga akan menjaga kestabilan proses fermentasi dalam rumen. Walaupun populasinya hanya setengah dari populasi bakteri yang ada dalam rumen, tetapi biomassanya jauh lebih besar yaitu mencapai 50% dari total biomassa seluruh mikroba rumen (Jouany 1991). Hanim et al. (2009) juga menyatakan bahwa kehadiran protozoa menurunkan jumlah bakteri didalam rumen. Menurut Vieira et al. (1984) faktorfaktor yang membatasi keberadaan protozoa dalam rumen adalah konsentrasi ammonia, kecepatan pertumbuhan bakteri, dan kandungan bahan kering dalam rumen. Protozoa yang kalah bersaing dengan bakteri menyebabkan pemangsaan bakteri oleh protozoa berkurang. Protozoa merupakan predator bagi sebagian bakteri untuk memenuhi kebutuhan proteinnya. Penurunan populasi protozoa pada rumen memberi kesempatan pada beberapa bakteri berkembang karena mengurangi kompetisi zat makanan antara bakteri dan protozoa. Minyak telah banyak digunakan untuk defaunasi dalam rumen. Pada kondisi terjerat oleh minyak, protozoa tidak memiliki aktivitas lipolitik sebaik bakteri, sehingga aktivitas metabolik protozoa terganggu dan banyak protozoa yang mati pada kondisi lemak tinggi di dalam rumen. Hasil ini sesuai dengan pernyataan Pantoja et al. (1994), bahwa lemak sebagai senyawa non polar di dalam rumen cenderung berasosiasi dengan partikel pakan dan mikroba rumen, bentuk asosiasinya berupa penutupan permukaan secara fisik oleh lemak. Kondisi tersebut menyebabkan akses mikroba terhadap partikel pakan tersebut menjadi terhambat dan pada akhirnya akan menurunkan metabolisme mikroba rumen. Penambahan minyak kelapa paling besar pengaruhnya terhadap defaunasi, hal ini disebabkan karena MCFA yang terkandung di dalam minyak kelapa yaitu asam laurat dapat meningkatkan sensitivitas mikroba pada struktur dinding sel, sehingga dapat menghambat ciliate protozoa dan gram positif archaea
13
(Machmuller 2006). Penambahan Medium chain fatly acid (MCFA) berupa asam laurat murni sebanyak 5% (wt/vol) pada substrat berupa biji barley (90% DM) menyebabkan penurunan protozoa bersilia hingga mencapai 99.8%, sedangkan penambahan MUFA (mono unsaturrated fatty acids) berupa asam oleat dan PUFA (polyunsaturrated fatty acids) berupa asam linoleat sebanyak 5% (w/vol) pada substrat yang sama, berpengaruh secara nyata terhadap penurunan jumlah protozoa masing-masing sebesar 10.74% dan 14.90% (Hristov et al. 2004). Tabel 7 Populasi bakteri total dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium Jenis buffer Rataan Jenis ransum Kajikawa Mc.Dougall ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ log cfu/ml ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ Ransum kontrol (K) 6.00± 0.25 6.68±0.76 6.45±0.70 K+Sabun Ca-Kanola 6.50±0.72 6.27±0.25 6.38±0.58 K+Sabun Ca- Flaxseed 6.12±0.33 6.27±0.18 6.17±0.28 Rataan 6.25±0.58 6.41±0.47 Penambahan lemak sampai level 6% dalam konsentrat sapi potong tidak memberikan efek yang negatif pada populasi dan aktivitas mikroba rumen. Seperti telah diketahui bahwa, asam lemak tak jenuh yang tinggi dalam rumen dapat menyebabkan toksik bagi bakteri rumen serta menghambat aktivitas mikroba dalam mendegradasi pakan. Bila kadar lemak di dalam pakan terlalu tinggi (di atas 5% dari total ransum) maka akan timbul pengaruh negatif lemak terhadap kecernaan serat pakan di dalam rumen. Lemak akan menyelubungi serat pakan sehingga mikroba rumen tidak mampu mendegradasi serat serta PUFA (lemak tidak jenuh majemuk) bersifat toksik terhadap bakteri rumen tertentu sehingga terjadi perubahan populasi mikroba di dalam rumen. Rataan populasi bakteri total menggunakan buffer Mc.Dougall cenderung meningkat. Faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan dan aktivitas populasi mikroba rumen adalah temperatur, pH, kapasitas buffer, tekanan osmitik, kandungan bahan kering dan potensial oksidasi reduksi (Dehority 2004). Suasana pH rumen yang asam (pH rendah) dapat menyebabkan menurunnya aktivitas mikroba dalam rumen (Mahesti 2009). Kondisi pH rendah akan menghambat pertumbuhan bakteri selulolitik, sehingga akan menghambat pencernaan hijauan. Namun demikian, pH rumen yang dihasilkan masih dalam batas normal pH rumen untuk pertumbuhan dan aktivitas mikrobia rumen atau untuk proses fermentasi di dalam rumen. Hal ini sesuai dengan pendapat (Woolford 1984) bahwa derajat keasaman akan menentukan mikroorganisme yang aktif dalam fermentasi. Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik Tidak ada interaksi antara penggunaan ransum dan buffer yang berbeda terhadap kecernaan bahan kering (KCBK) dan kecernaan bahan organik (KCBO). Penggunaan ransum yang berbeda tidak nyata mempengaruhi kecernaan bahan kering dan bahan organik. Penggunaan jenis buffer Kajikawa sangat nyata (P<0.01) menurunkan KCBK dan KCBO. Hasil pengukuran kecernaan bahan kering dan bahan organik disajikan pada Tabel 8 dan Tabel 9.
14
Tabel 8 Kecernaan Bahan Kering dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium Jenis buffer Rataan Jenis ransum Kajikawa Mc.Dougall ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ % ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Ransum kontrol (K) K+Sabun Ca-Kanola K+Sabun Ca- Flaxseed Rataan
64.40±8.50 65.43±8.40 65.39±7.90 65.07±7.18b
69.59±6.93 70.16±6.53 67.35±2.02 69.03 ±5.03a
67.00±7.49 67.79±7.21 66.37±5.27
Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaaan sangat nyata (P<0.01)
Tabel 9 Kecernaan Bahan Organik dengan penambahan minyak kanola dan flaxseed yang diproteksi sabun kalsium Jenis buffer Rataan Jenis ransum Kajikawa Mc.Dougall ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ % ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Ransum kontrol (K) K+Sabun Ca-Kanola K+Sabun Ca- Flaxseed Rataan
74.42±12.54 73.69±11.66 73.06±10.78 73.72±10.13b
81.48±10.05 79.44±9.14 75.71±2.70 78.88 ±7.38a
77.95±10.88 76.57±9.89 74.38±7.17
Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaaan sangat nyata (P<0.01)
Kecernaan bahan kering menggambarkan senyawa protein, karbohidrat, lemak, dan mineral yang dapat dicerna oleh ternak. Kecernaan bahan organik menggambarkan daya cerna bahan organik dalam bahan makanan selain mineral (abu). Rataan KCBK pada penelitian ini berkisar dari 65.07% – 69.03% dan KCBO 73.72% – 78.88%. Rataan kecernaan pakan ini masih tergolong tinggi karena lebih dari 60%. Menurut Sutardi (1980) bahan pakan dikatakan memiliki nilai kecernaan yang tinggi apabila nilai kecernaannya lebih dari 60%. Hasil penelitian menunjukan bahwa kecernaan bahan kering dan bahan organik menggunakan buffer Kajikawa lebih rendah jika dibandingkan dengan buffer Mc.Dougall. Meningkatnya kecernaan bahan kering dan bahan organik tersebut mampu meningkatkan kecernaan serat. Daya cerna serat kasar dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kadar serat dalam pakan yang diberikan, komposisi penyusun serat kasar dan aktivitas mikroorganisme (Maynard et al. 2005). Menurut Tilman et al. (1991) pencernaan serat kasar dilakukan oleh enzim selulase yang dihasilkan oleh bakteri selulolitik dan merupakan mikroba rumen. Mourino et al. (2001) menjelaskan aktivitas bakteri selulolitik di dalam rumen berlangsung secara normal apabila pH rumen diatas 6.0 dan jika lebih rendah dari 5.3 maka aktivitas bakteri selulolitik menjadi terhambat dan menggakibatkan penurunan kecernaan serat kasar. Semakin tinggi nilai kecernaan bahan kering pakan maka semakin banyak zat-zat makanan yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan nutrisi ternak. Dengan adanya suplementasi lemak yang diproteksi dapat menekan atau menurunkan efek negatif terhadap kecernaan serat. Pada ransum yang mendapat penambahan sabun kalsium akan mengakibatkan kandungan abu lebih tinggi dari
15
pada perlakuan ransum kontrol. Sedangkan kadar abu merupakan salah satu faktor yang menurunkan kecernaan zat-zat makanan lainnya. Bahan organik merupakan bagian dari bahan kering, sehingga apabila bahan kering meningkat akan meningkatkan bahan organik, begitu juga sebaliknya. Oleh karena itu, hal tersebut juga akan berlaku pada nilai kecernaannya, apabila KCBK meningkat tentu KCBO juga akan meningkat. Penambahan mineral khususnya Ca dapat meningkatkan kecernaan dari ransum yang disuplementasi lemak. Selanjutnya dinyatakan bahwa penggunaan sabun kalsium yang tidak larut mampu meniadakan efek asam lemak terhadap bakteri, sehingga kecernaan serat dalam ransum dapat meningkat. Peningkatan KCBO selalu diiringi dengan meningkatnya KCBK ransum karena sebagian besar komponen BK terdiri atas BO sehingga faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya KCBK akan mempengaruhi juga tinggi rendahnya KCBO ransum. Suplementasi lemak terproteksi pada level 2.5% dilaporkan dapat menurunkan konsumsi pakan pada sapi yang digemukkan (feedlot) tanpa mempengaruhi performans ternak sehingga efisiensi pakan menjadilebih baik (Gillis et al. 2004). Hasil yang sama dilaporkan oleh Jalc et al. (2007) yang menambahankan asam lemak tak jenuh berberda yaitu oleat, linoleat, dan αlinolenat sebesar 3.5% pada pakan berbasis 80% lucerne and 20% barley tidak menurunkan kecernaan bahan kering dan degradasi NDFnya. Sirohi et al. (2001) melaporkan bahwa penambahan minyak yang diproteksi dalam bentuk sabun kalsium dengan jenis berbeda yaitu minyak kedelai dan mustard plus mahua pada pakan berbasis jerami gandum memberikan respon sama terhadap kecernaan bahan pakan. Penambahan minyak dengan level 4% baik dalam bentuk bebas (tanpa proteksi) dan proteksi (sabun kalsium dan mikroenkapsulasi), memberikan pengaruh yang sama terhadap KCBK dan KCBO (Hidayah et al. 2014). Hal ini menandakan bahwa penambahan minyak pada level 4% dalam bentuk bebas belum mengganggu kecernaan bahan pakan. Sebaliknya hasil penelitian Alexander et al. (2002) menunjukkan bahwa penambahan 5% minyak bunga matahari dalam bentuk bebas secara in vivo pada pakan 60% hay Brazilian napier dan 40% konsentrat sangat nyata (P<0.01) menurunkan kecernaan bahan kering, PK, NDF, ADF, hemiselulosa, dan selulosa dibandingkan dengan kontrol (tanpa penambahan minyak). Penurunan kecernaan bahan pakan semakin meningkat dengan penambahan 10% minyak bunga matahari dalam bentuk bebas. Penambahan minyak bunga matahari dalam bentuk sabun kalsiums ampai 10% tidak menurunkan kecernaan bahan kering, PK, NDF, dan ADF namun meningkatkan konsumsi TDN pakan. Penambahan mineral khususnya Ca (kalsium) dapat meningkatkan kecernaan dari ransum yang disuplementasi lemak. Sabun kalsium ini merupakan bentuk lemak terlindung dan merupakan sumber lemak yang efektif dalam bahan pakan ternak ruminansia penghasil daging dan susu.
16
SIMPULAN Suplementasi sabun kalsium minyak kanola (Sabun Ca-kanola) dan sabun kalsium minyak flaxseed (Sabun Ca-flaxseed) pada level 6% belum memberikan perubahan pada nilai pH rumen, konsentrasi amonia (NH3), populasi bakteri total, populasi protozoa, serta kecernaan bahan kering dan bahan organik, namun mampu meningkatkan produksi VFA total. Penggunaan buffer Mc.Dougall dibandingkan buffer Kajikawa cenderung meningkatkan populasi bakteri total, kecernaan bahan kering dan bahan organik.
DAFTAR PUSTAKA Alexander G, Prabhakara Rao Z, Rama Prasad J. 2002. Effect of supplementing sheep with sunflower acid oil or its calcium soap on nutrient utilization. Asian-Aust J Anim Sci. 15 (9): 1288-1293. Bhatt RS, Karim SA, Sahoo A, Shinde AK. 2013. Growth performance of lambs fed diet supplemented with rice bran oil as such or as calcium soap. AsianAust J Anim Sci. 26 (6): 812-819. Carter J.1993. Flaxseed as a source of alpha linolenic acid. J Am Coll Nutr.12.551 Damron WS. 2006. Introduction to Animal Science. Ohio (USA): Prentice Hall. Dehority BA. 2004. Rumen Microbiology. Nottingham. (UK): Nottingham University Press. Gillis MH, Duckett SK, Sackmann JR, Realini CE, Keisler DH, Pringle TD. 2004. Effects of supplemental rumen protected conjugated linoleic acid or linoleic acid on feedlot performance, carcass quality, and leptin concentrations in beef cattle. J Anim Sci. 82:8517859. Hanim C, Yusiati LM, Alim S. 2009. Effect of saponin as defaunating agent on in vitro ruminal fermentation of forage and concentrate. J Indo Trop Anim Agric. 34: 231-235. Hidayah N, Suharti S, Wiryawan KG. 2014.In vitro rumen fermentation of ration supplemented with protected vegetable oils. Med Pet. 37(2): 129-135. Hollander UT, Michael Eskin NA, Bertrand M. 2012. Canola and Rapeseed Production, Processing, Food Quality, and Nutrition. London (UK): CRC Press. Hristov AN, Ivan M, McAllister TA. 2004. In vitro effects on individual fatty acids on protozoal numbers and on fermentation products in ruminal fluid from cattle fed a high concentrate, barley-based diet. J Anim Sci. 82: 2693-2704. Jalc D, Certik M, Kundrikova K, Namestkova P. 2007. Effect of unsaturated C18 fatty acids (oleic, linoleic, and α-linolenic acid) on ruminal fermentation and production of fatty acid isomers in anartificial rumen. J Vet Medic.52 (3): 87-94 Jenkins TC.1993. Lipid metabolism in the rumen. J Dairy Sci. 76: 3851-3863. Jouany, J.P. 1991. Defaunation of the rumen. In: Rumen Microbial Metabolism and Ruminant Digestion. Paris( FR) : J.P Jouany (Ed.). INRA.
17
Kajikawa H, Tajima K, Mitsumori M, Takenaka A. 2007. Effects of amino nitrogen on fermentation parameters by mixed ruminal microbes when energy or nitrogen is limited. J Anim Sci 78:121-128. Kowalski ZM.1997. Rumen fermentation,nutrient flow to the duodenum, and digestibility in bulls fed calcium soaps of rapeseed fatty acids and soya beanmeal coated with calcium soaps. Anim Feed sci Technol. 69: 298 303. Machmuller A. 2006. Medium-chain fatty acids and their potential to reduce methanogenesis in domestic ruminants. Agric. Ecosysistem Environment. 112: 107-114. Mahesti G. 2009. Pemanfaatan protein pada domba lokal jantan dengan bobot badan dan aras pemberian pakan yang berbeda. Semarang (ID): Fakultas Peternakan Universitas Diponegoro. Maia MRG, Chaudhary LC, Bestwick CS, Richardson AJ, McKain N, Larson TR, Graham IA, Wallace RJ. 2010. Toxicity of unsaturated fatty acids to the biohydrogenating ruminal bacterium, Butyrivibrio fibrisolvens. J Microbiol. 10(52): 1-10 McDonald PR, Edwards A, GreenhalgJ FD, Morgan CA. 2002. Animal Nutrition 6th Edition. New York : (US): Longman Scientific and Technical Co. Published in The United States with John Willey and Sons Inc. Mir Z, Paterson LJ, Mir PS, Weselake R. 1997. The effect of dietary supplementation with conjugated linoleic acid (CLA) or linoleic acid rich oil on the CLA content of lamb tissues. Can. J Anim Sci. 77: 750. Owen F N, Zinn R.1988. Protein Metabolism of Ruminant Animal Digestive Physiology and Nutrition. New Jersey. Reston Book Prentice Hall, Englewood Cliffs. Palmquist DL, Jenkins TC. 1980. Fat in lactation rations: review. J Dairy Sci. 63:1714. Pantoja J, Firkins JL, Estridge ML, Hull BL.1994. Effect of fat saturation and source of fiber an site of nutrient digestion and milk production by lactating dairy cow. J Dairy Sci. 77:2342-2356 Perez JM Martinez, Robles-Perez D, Benavides J, Moran L, Andres S, Giraldez F J, Rojo-Vazquez F A, Martinez-Valladares M. 2014. Effect of dietary supplementation with flaxseed oil or vitamin E on sheep experimentally infected with Fasciola hepatica. J Res Vet Sci. 97: 71–79. Prawirokusumo, S. 1993. Ilmu Gizi Komparatif. Yogyakarta (ID): Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Universitas Gajah Mada. Prieto N, Dugan MER, Lopez-Campos O, McAllister TA, Aalhus JL, Uttaro B. 2012. Near infrared reflectance spectroscopy predicts the content of polyunsaturated fatty acids and biohydrogenation products in the subcutaneous fat of beef cows fed flaxseed. J Meat Sci. 90: 43–51. Sakinah, D. 2005. Kajian suplementasi probiotik bermineral terhadap produksi VFA, NH3, dan kecernaan zat makanan pada domba. Fakultas Peternakan, Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sayuti N. 1989. Ruminologi. Padang (ID):Fakultas Peternakan Universitas Andalas.
18
Sirohi SK, Malik R, Walli TK. 2001. Development and evaluation of protcted fat in wheat straw based total mixed ration. Asian-Aust J Anim Sci. 14(10): 1404-1408. Sutardi T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi Departemen Ilmu Makanan Ternak Bogor: (ID): Fakultas Peternakan, IPB. Tilley JMA, Terry RA. 1963. A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crops. J Br Grassland Soc.18: 104-111 Woolford MK. 1984. The Silage Fermentation. New York (UK): Marcel dekker Inc.
19
LAMPIRAN Hasil Pengolahan Data Menggunakan SPSS 16.0 Lampiran 1 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap nilai pH rumen SK JK db KT F Jenis ransum .011 2 .005 .508 Jenis buffer .427 1 .427 40.000 Kelompok .975 3 .325 30.469 Jenis ransum * .026 2 .013 1.211 Jenis buffer Galat .160 15 .011 Total 1114.080 24 JK : jumlah kuadrat; db : derajat bebas; KT : kuadrat tengah
P .612 .000 .000 .325
Lampiran 2 Uji lanjut T-Tes pengaruh jenis buffer terhadap nilai pH rumen Perbedaan perlakuan Rataan pH
6.8083
Sd .26361
Galat .05381
T 126.525
df
P
23
.000
Interval perbedaan sebesar 95% Bawah Atas 6.6970
Lampiran 3 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap NH3 SK JK db KT F Jenis ransum 46.509 2 23.254 3.430 Jenis buffer 8009.933 1 8009.933 1.181E3 Kelompok 49.515 3 16.505 2.434 Jenis ransum * 27.880 2 13.940 2.056 Jenis buffer Galat 101.703 15 6.780 Total 29300.693 24
6.9196
P .059 .000 .105 .163
Lampiran 4 Uji lanjut T-Tes pengaruh jenis buffer terhadap NH3 Perbedaan perlakuan Rataan NH3
29.622
Sd
Galat
T
18.92266
3.86257
7.670
df 23
P
Interval perbedaan sebesar 95% Bawah Atas
.000
21.639
37.616
20
Lampiran 5 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap produksi VFA total SK JK db KT F Jenis ransum 4034.218 2 2017.109 12.757 Jenis buffer .018 1 .018 .000 Kelompok 1001.122 2 500.561 3.166 Jenis ransum * 225.211 2 112.605 .712 Jenis buffer Galat 1581.240 10 158.124 Total 347283.570
P .002 .992 .086 .514
Lampiran 6 Uji lanjut duncan pengaruh jenis ransum terhadap produksi VFA total Jenis ransum N Superskrip b a Kontrol 6 1.1717 Kanola 6 1.4270 Flaxseed 6 1.5272 Lampiran 7 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap Populasi protozoa SK JK db KT F Jenis ransum .191 2 .095 1.286 Jenis buffer 3.682 1 3.682 49.603 Kelompok 1.122 3 .374 5.037 Jenis ransum * .051 2 .025 .342 Jenis buffer Galat 1.113 15 .074 Total 441.360 24
P .305 .000 .013 .715
Lampiran 8 Uji lanjut T-Tes pengaruh jenis buffer terhadap populasi protozoa Perbedaan perlakuan Rataan Protozoa
4.8731
Sd .25057
Galat .06264
T 77.794
Df 15
P .000
Interval perbedaan sebesar 95% Bawah Atas 4.7396
5.0066
Lampiran 9 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap Populasi bakteri total SK JK db KT F P Jenis ransum .166 2 .083 .251 .782 Jenis buffer .176 1 .176 .534 .478 Kelompok .271 3 .090 .274 .843 Jenis ransum * .573 2 .287 .868 .443 Jenis buffer Galat 4.290 13 .330 Total 888.242 22
21
Lampiran 10 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap KCBK SK JK db KT F Jenis ransum 5.050 2 2.525 .102 Jenis buffer 385.361 1 385.361 15.631 Kelompok 1293.410 3 431.137 17.488 Jenis ransum * 8.085 2 4.043 .164 Jenis buffer Galat 369.806 15 24.654 Total 99738.237 24
P .903 .001 .000 .850
Lampiran 11 Uji lanjut T-Tes pengaruh jenis buffer terhadap KCBK Perbedaan perlakuan Rataan
KCBK
63.794
Sd 9.46782
Galat 1.93261
T
df
33.010
P 23
.000
Interval perbedaan sebesar 95% Bawah Atas 59.795
Lampiran 12 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap KCBO SK JK db KT F Jenis ransum 41.154 2 20.577 .444 Jenis buffer 682.987 1 682.987 14.725 Kelompok 2656.816 3 885.605 19.094 Jenis ransum * 15.191 2 7.595 .164 Jenis buffer Galat 695.730 15 46.382 Total 127084.930 24
67.7933
P .650 .002 .000 .850
Lampiran 13 Uji lanjut T-Tes pengaruh jenis buffer terhadap KCBO Perbedaan perlakuan Rataan KCBO
71.581
Sd
Galat
13.33821
2.72265
T 26.293
df 23
P
Interval perbedaan sebesar 95% Bawah Atas
.000
65.959
77.2193
22
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pangkal Pinang pada tanggal 19 Desember 1993. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Bapak Zainal Abidin dan Ibu Fatimah. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 01 Pringsewu Barat 1999-2005, Pendidikan dilanjutkan di SMPN 01 Pringsewu Barat pada tahun 2005-2008. Pendidikan lanjutan menengah atas di SMAN 01 Pringsewu Barat pada tahun 2008-2011. Penulis diterima di IPB melalui jalur Seleksi Nasional Perguruan Tinggi Negeri Undangan (SNMPTN Undangan) pada tahun 2011 dan diterima di Program Studi Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan IPB. Penulis merupakan penerima beasiswa Bidikmisi periode 2011-2015. Penulis aktif dalam organisasi kemahaiswaan Himpunan Mahasiswa Nutrisi dan Makanan Ternak (HIMASITER) periode 2013-2014. Kegiatan kepanitiaan dalam Student Seminar dan Meet Cowboy 49 pada tahun 2013. Penulis pernah mengikuti magang di PT Sierad Produce pada tahun 2015. Penulis juga pernah sebagai asisten dosen Integrasi Proses Nutrisi pada tahun 2015.
UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr.Ir. Suryahadi,DEA selaku dosen pembimbing akademik dan pembimbing skripsi yang telah banyak memberi bimbingan,saran,dan motivasi sehingga penelitian ini dapat diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Sri Suharti. S.Pt. M.Si selaku dosen pembimbing skripsi utama serta terima kasih atas bantuan finansialnya melalui dana Hibah BOPTN IPB tahun 2014 selama penelitian. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Dr. Anuraga Jayanegara, S.Pt, MSc selaku dosen pembahas seminar dan dosen penguji sidang dan Dr. Epi Taufik, SPT. MVPH, M.Si selaku dosen penguji sidang yang telah banyak memberi saran dan masukan kepada penulis. Ucapan terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada orang tua serta keluarga atas segala kepercayaan, keikhlasan, kasih sayang, dan doa yang tiada henti selalu menguatkan dan memotivasi penulis selama menuntut ilmu. Terima kasih kepada Bu Dian Anggraeni, Bu Adriyani, Afdola Riski Nasution dan Nur Hidayah yang telah banyak membantu selama penelitian serta teman-teman Program Studi Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan IPB yang telah banyak membantu penulis selama masa studi. Terimakasih atas bantuan dari semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga Allah selalu membalas amal baiknya dan semoga karya ilmiah ini bermanfaat. Aamiin.
