MATERI DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan dari bulan November 2008 sampai dengan Maret 2010 di Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan Mikrobiologi Nutrisi, Laboratorium Terpadu dan Laboratorium Industri Makanan Ternak, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Materi Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah cairan rumen sapi, ransum sapi perah yang terdiri dari hijauan berupa rumput lapang, konsentrat KPS dan ampas tahu, larutan NaOH, larutan HCl, larutan buffer McDougall, gas CO2, larutan HgCl2 jenuh, larutan Na2CO3 jenuh, larutan pepsin 0,2%, larutan H2SO4 0,005 N, dan aquades. Suplemen yang diberikan adalah biomineral cairan rumen yang diproteksi (biomineral dienkapsulasi) dengan xylosa 4% dan mineral mix komersil. Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi tabung fermentor, autoclave, sentrifuse, shaker water bath, kantong plastik tahan panas, cawan Conway, tabung sentrifuse, labu Erlenmeyer, Buret, pipet, pendingin Leibig, tanur listrik, oven 105○C, eksikator, seperangkat alat destilasi, cawan porselin, pompa vakum, timbangan digital, dan kertas saring. Rancangan Perlakuan Perlakuan in vitro yang dilakukan masing-masing dengan 4 ulangan, yaitu sebagai berikut : R1 =
Ransum kontrol berupa rumput + konsentrat KPS
R2 =
R1 + 1,5% mineral mix komersil
R3 =
R1 + 1,5% biomineral kontrol (tanpa dienkapsulasi)
R4 =
R1 + 0,5% biomineral dienkapsulasi dengan xylosa 4%
R5 =
R1 + 1% biomineral dienkapsulasi dengan xylosa 4%
R6 =
R1 + 1,5% biomineral dienkapsulasi dengan xylosa 4%
R7 =
R1 + 2% biomineral dienkapsulasi dengan xylosa 4%
Model Matematika Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak helompok dengan 7 perlakuan dan 4 sumber cairan rumen sebagai kelompok. Model matematika yang digunakan dalam analisis adalah: Yij = μ + βi + τj + εij dimana :
Yij = nilai pengamatan perlakuan ke-i blok ke-j μ = rataan umum βi
= efek perlakuan ke-i
τj
= efek blok ke-j
εij = error (galat) perlakuan ke-i dan blok ke-j Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA) dan untuk hasil perlakuan yang berbeda akan diuji lanjut dengan Uji Ortogonal Kontras (Steel dan Torie, 1993) Peubah Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Konsentrasi VFA yang diukur dengan menggunakan Teknik Destilasi Uap 2. Konsentrasi NH3 (Amonia) yang diukur dengan menggunakan Metode Mikrodifusi Conway 3. Degradabilitas Bahan Kering (DBK) 4. Degradabilitas Bahan Organik (DBO) 5. Kecernaan Bahan Kering (KCBK) 6. Kecernaan Bahan Organik (KCBO) Prosedur Pembuatan Biomineral Dienkapsulasi Biomineral merupakan mineral organik yang berasal dari makhluk hidup. Biomineral berasal dari cairan rumen sapi potong dari RPH, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Cairan rumen ditambahkan HCl 1 M untuk menurunkan
25
pH, kemudian cairan rumen disaring menggunakan saringan dan diendapkan selama 2 malam. Biomineral yang diproteksi (dienkapsulasi) ditambah dengan xylosa black liquor sebanyak 4% dan dimasukkan ke dalam autoclave dengan suhu 1210C selama 25 menit, kemudian ditambah bahan carrier. Biomineral tanpa proteksi ditambahkan langsung dengan bahan carrier (tepung terigu dan aga-agar) secara langsung (Gambar 6). Kedua biomineral dikeringkan di bawah sinar matahari selama 2-3 hari, dan dikeringkan dalam oven pada suhu 600 selama 1-2 hari, kemudian digiling menjadi tepung biomineral. Pencernaan Fermentatif Percobaan in vitro dilakukan dengan metode Tilley dan Terry (1963). Sebanyak 1 g sampel perlakuan dimasukkan ke dalam tabung fermentor berkapasitas 50 ml. Selanjutnya ditambahkan 12 ml larutan McDougall (pH 6,9 dan suhu 39○C) dan 8 ml cairan rumen segar (suhu 39○C), kemudian larutan tersebut dikocok dengan dialiri CO2 selama 30 detik dan ditutup dengan menggunakan karet berventilasi. Setelah itu dimasukkan ke dalam shaker water bath dengan suhu 39○C untuk menciptakan suasana yang hampir sama dengan kondisi rumen, kemudian diinkubasi selama 24 jam. Setelah diinkubasi, tabung fermentor diambil dan tutup karetnya dibuka untuk ditambahkan 0,2 ml HgCl2 jenuh untuk membunuh mikroba rumen sehingga proses fermentasi dihentikan. Tabung fermentor disentrifuse dengan kecepatan 7000 rpm selama 15 menit dan supernatan yang dihasilkan digunakan untuk analisa VFA dan NH3. Pengukuran Analisis Konsentrasi NH3 Analisis NH3 dilakukan dengan menggunakan teknik Mikrodifusi Conway. Cawan Conway yang terdiri dari tiga ruangan bersekat diolesi vaselin pada bagian bibir dan tutupnya. Sebanyak 1 ml supernatan hasil fermentasi in vitro ditempatkan pada salah satu ruang sekat cawan dan sisi yang lain ditempatkan Na2CO3 jenuh, sedangkan cawan kecil yang terdapat ditengah cawan Conway diisi dengan 1 ml asam borat berindikator merah metil dan hijau bromo kresol pada pH 5,5. Dengan cepat cawan Conway ditutup rapat agar udara tidak dapat masuk. Setelah itu cawan
26
Cairan rumen Ditambahkan HCl 1M pH cairan rumen diturunkan hingga 5,5 Disaring Menggunakan Saringan cairan rumen Cairan diendapkan selama 2 malam
Biomineral Dienkapsulasi
Biomineral tanpa proteksi
Ditambahkan bahan Carrier
Dikeringkan di bawah sinar matahari selama 2-3 hari
Ditambahkan xylosa black liquor sebanyak 4%
Dipanaskan dengan autoclave 121°C selama 25 menit
Dikeringkan dalam oven pada suhu 60°C selama 1-2 hari
Digiling
Tepung Suplemen Biomineral
Gambar 6. Diagram Pembuatan Biomineral, Sumber: Tjakradidjaja et al., 2007
digerakkan hingga supernatan dan Na2CO3 jenuh tercampur rata dan didiamkan selama 24 jam pada suhu kamar. Ion hidrogen asam borat akan mengikat N-Amonia dari supernatan sehingga asam borat dititrasi dengan H2SO4 0,005 N sampai
27
warnanya berubah dari biru menjadi merah muda. Kadar NH3 dihitung sebagai berikut: Konsentrasi NH3 (mM) = ml H2SO4 x N H2SO4 x 1000 Analisis VFA Total Analisis VFA total diukur dengan menggunakan teknik Steam Destilation. Sebanyak 5 ml supernatan dimasukkan ke dalam tabung destilasi dan ditambahkan 1 ml larutan H2SO4 15%. Dinding tabung dibilas dengan aquades dan secepatnya tabung ditutup dengan sumbat karet yang telah dihubungkan dengan pipa kaca berdiameter ± 0,5 cm. Ujung pipa lainnya dihubungkan dengan alat pendingan Leibig. Tabung destilasi dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer yang berisi air mendidih tanpa menyentuh permukaan air tersebut. VFA akan terdesak oleh uap air panas dan akan terkondensasi ke dalam alat pendingin. Hasil destilat ditampung dengan labu Erlenmeyer 500 ml yang telah terisi 5 ml NaOH 0,5 N. Proses destilasi akan selesai saat jumlah destilat yang tertampung mencapai 300 ml. Indikator phenolphthalein sebanyak 2-3 tetes ditambahkan ke dalam destilat yang tertampung, kemudian dititrasi dengan larutan HCl 0,5 N hingga warnanya berubah dari merah jambu menjadi tidak berwarna. Produkasi VFA total diukur dengan rumus : VFA Total = (a-b) x N HCl x 1000/5 ml Keterangan : a = volume titran blangko b = volume titran sample Pengukuran Degradabilitas Residu atau endapan hasil fermentasi in vitro disaring dengan menggunakan kertas saring dan dibantu dengan pompa vakum. Hasil saringan dimasukkan kedalam cawan porselen dan dikeringkan dalam oven 105○C selama 24 jam untuk mendapatkan residu bahan kering, kemudian diabukan dalam tanur 600○C selama enam jam untuk mendapatkan perhitungan bahan organiknya. Degradabilitas bahan kering dan bahan organik dihitung dengan rumus :
28
DBK (%) = BK sampel(g) – (BKresidu(g) – BKblanko(g)) x 100 BKsampel(g) DBO (%) = BOsampel(g) – (BOresidu(g) – BOblanko(g)) x 100 BOsampel(g) Keterangan : DBK = Degradabilitas Bahan Kering DBO = Degradabilitas Bahan Organik Analisis KCBK dan KCBO Kecernaan bahan kering dan bahan organik (KCBK dan KCBO) diukur dengan metode Tilley dan Terry (1963). Tahapan analisis sama seperti cara pengerjaan fermentasi in vitro, hanya saja waktu inkubasi dilanjutkan hingga 24 jam, kemudian proses fermentasi dihentikan dengan menambahkan larutan HgCl2 sebanyak 2 tetes. Campuran tersebut kemudian disentrifuse pada kecepatan 3000 rpm selama 15 menit. Supernatan dibuang, kemudian ditambahkan 20 ml larutan pepsin HCl 0,2% ke dalam tabung. Inkubasi dilanjutkan selama 24 jam secara aerob. Sisa pencernaan disaring dengan menggunakan kertas saring dan dibantu dengan pompa vakum. Hasil saringan dimasukkan ke dalam cawan porselin dan dikeringkan di dalam oven 105○C selama 24 jam untuk mendapatkan jumlah residu bahan kering, kemudian diabukan dalam tanur 600○C selama 6 jam untuk mendapatkan perhitungan bahan organiknya. Koefisian cerna bahan kering dan bahan organik dihitung dengan rumus : KCBK (%) = BKsampel(g) – (BKresidu(g) – BKblanko(g)) x 100 BKsampel(g) KCBO (%) = BOsampel(g) – (BOresidu(g) – BOblanko(g)) x 100 BOsampel(g) Keterangan: KCBK = Kecernaan Bahan Kering KCBO = Kecernaan Bahan Organik
29
Penelitian ini dilakukan dengan empat kali ulangan untuk setiap ulangan menggunakan sampel duplo yaitu satu sampel dari perlakuan 1 sampai 7 untuk analisis fermantabilitas meliputi analisis VFA dan NH3 (supernatan), analisis DBK dan DBO (residu atau endapan). Sampel kedua perlakuan 1 sampai 7 digunakan untuk analisis kecernaan bahan kering (KCBK) dan kecernaan bahan organik (KCBO).
30
