PEMANFAATAN PROBIOTIK DALAM BIO-PROSES UNTUK MENINGKATKAN NILAI NUTRISI JERAMI PADI UNTUK PAKAN DOMBA

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004

PEMANFAATAN PROBIOTIK DALAM BIO-PROSES UNTUK MENINGKATKAN NILAI NUTRISI JERAMI PADI UNTUK PAKAN DOMBA (The Use of Probiotics in the Bio-Process to Increase the Nutritive Value of Rice Straws for Sheep) BUDI HARYANTO, SUPRIYATI dan SRI NASTITI JARMANI Balai Penelitian Ternak, PO Box 221, Bogor 16002

ABSTRACT The utilization of dietary nutrients by ruminants is affected by the physical and chemical characteristics of the nutrients in the feedstuffs, besides it is also affected by the enzymatic activity of ruminal microbes and the efficiency of tissue metabolisms. The nutritive values of rice straws need to be improved if it is going to be used as the predominant feed for sheep or other ruminants. In general, the performance of sheep under traditional management system is relatively low which is associated with the existing low quality feedstuffs besides the possibility of inadequacy of the feed quantity as compared to the animal requirements. The use of probiotics to increase the nutritive value of rice straw was examined in this experiment. In the present experiment, twenty four sheep, male approximately 17.5 kg liveweight were divided into three groups of dietary treatments. The treatments were feeding three different rice straw, i.e., rice straw after being treated with probiotic (Probion) in a fermentative process for one week, two weeks or three weeks. These fermented rice straws were given at a rate of approximately 2% of the body weight. Consentrate feed was offered at 200 g/head/day. The experiment was carried out for 16 weeks. Intake and digestion of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) as well as the ruminal fluid characteristics (concentration of ammonia, volatile fatty acids and pH) were observed. Data were analyzed in a completely randomized design. The results indicated that the changes in nutritive value of rice straws after being fermented for three weeks were more significant as compared to one- or two-weeks fermentation. Intake of fermented rice straws were relatively high, indicating that the palatability was also high. Dietary NDF and ADF intakes were higher for the three-weeks fermented rice straws. The digestibility of neutral detergent fiber was greater in the threeweeks fermented rice straws (53.97 and 51.99%) as compared to the other duration of fermentation (48.16 and 45.09% for one-week; 49.86 and 46.27% for two-weeks). Rumen fluid characteristics (pH and ammonia concentration) did not change significantly, while the concentration of acetic acid and propionic acid increased when three-weeks fermented rice straws was fed as compared to those of 1 or 2 weeks fermentation. It was concluded that the use of probiotic in the bio-process of rice straws to increase the nutritive value in sheep could be carried out to improve the sheep productivity. Key words: Rice straws, fermentation process, sheep, digestibility ABSTRAK Pemanfaatan zat gizi oleh ternak ruminansia dipengaruhi oleh sifat fisika dan kimiawi zat gizi yang terkandung didalam bahan pakan tersebut, disamping oleh aktivitas ensimatis mikrobial rumen dan efisiensi metabolisme didalam jaringan tubuh. Nilai nutrisi jerami padi, perlu ditingkatkan apabila akan digunakan sebagai pakan utama domba atau ternak ruminansia lainnya. Pada kondisi umum, produktivitas ternak domba di Indonesia relatif rendah, terutama berkaitan dengan kualitas pakan yang juga relatif rendah disamping kuantitas yang kemungkinan kurang mampu mencukupi kebutuhan ternak. Dalam penelitian ini dicoba untuk meningkatkan nilai nutrisi jerami padi melalui pemanfaatan probiotic dalam proses fermentasi. Didalam penelitian ini digunakan 24 ekor domba jantan muda dengan rataan bobot badan 17,5 kg dibagi menjadi 3 kelompok untuk mendapatkan 3 perlakuan pakan. Perlakuan tersebut adalah pemberian pakan jerami padi yang telah difermentasi menggunakan probiotik (Probion), selama 1, 2 atau 3 minggu. Jerami padi diberikan sekitar 2% dari bobot badan ternak setiap hari. Pakan konsentrat diberikan sebanyak 200 g/ekor/hari. Penelitian dilakukan selama 16 minggu. Pengamatan kecernaan serat (Neutral Detergent Fiber dan Acid Detergent Fiber) diperoleh dari data konsumsi serat dan sisa serat dalam pakan yang terbuang melalui feces.

298

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004

Karakteristik cairan rumen, pH, NH3 dan asam lemak mudah terbang, diamati dari contoh cairan rumen yang diambil sekitar 2 jam setelah pemberian pakan. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan nilai nutrisi jerami padi yang difermentasikan dalam waktu yang lebih lama (3 minggu) dibandingkan waktu fermentasi yang lebih singkat. Konsumsi jerami fermentasi cukup tinggi sehingga dapat menggambarkan adanya palatabilitas yang cukup tinggi. Data kecernaan serat (NDF dan ADF) menunjukkan adanya peningkatan apabila jerami padi difermentasikan selama 3 minggu (53,97 dan 51,99%) dibandingkan satu minggu (48,16 dan 45,09%) atau 2 minggu (49,86 dan 46.27%). Sementara karakteristik cairan rumen (pH dan amonia) tidak berbeda secara nyata, sedangkan asam lemak mudah terbang, terutama asetat dan propionat mengalami peningkatan dengan adanya proses fermentasi yang lebih lama. Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa penggunaan probiotik (probion) didalam proses fermentasi jerami padi dapat meningkatkan nilai nutrisinya untuk digunakan sebagai pakan domba dengan respon produksi ternak yang cukup baik. Kata kunci: Jerami padi fermentasi, domba, kecernaan

PENDAHULUAN Untuk mencapai tingkat pemenuhan kebutuhan nutrisi sesuai dengan kemampuan genetik ternak tersebut dapat dilakukan apabila kualitas pakannya baik dan secara kuantitas memenuhi jumlah yang dibutuhkan. Apabila kualitas pakan rendah, seharusnya diberikan kuantitas yang lebih banyak agar diperoleh jumlah zat gizi tercerna yang cukup sesuai kebutuhannya. Namun hal ini sulit dilakukan apabila kapasitas rumen tidak mampu menampung jumlah pakan yang cukup besar. Penggunaan tambahan probiotik didalam pakan untuk menambah populasi mikroba rumen yang mampu memecah serat dan meningkatkan terbentuknya ensim pemecah serat (selulosa dan hemiselulosa) dapat meningkatkan produktivitas ternak. Peningkatan degradasi serat dan peningkatan fermentasi mikrobial terhadap komponen serat pakan akan meningkatkan terbentuknya asam lemak mudah terbang (volatile fatty acids) serta adenosin-tri-phosphate (ATP) yang diperlukan sebagai sumber energi bagi ternak. Ketersediaan ATP didalam rumen juga akan mendorong proses sintesis protein mikroba rumen sehingga akan terbentuk massa mikroba yang lebih besar. Massa mikroba ini akan terbawa aliran digesta ke saluran cerna pasca rumen dan dapat menjadi sumber protein (asam amino) bagi ternak. Dengan demikian, diharapkan akan terjadi proses metabolisme didalam jaringan tubuh ternak secara optimal sehingga dapat dideposisikan zat gizi (protein dan lemak) dalam jumlah yang optimal pula. Hal ini berarti akan meningkatkan produktivitas ternak dalam bentuk pertambahan bobot badan yang lebih tinggi. Pemanfaatan probiotik dalam bio-proses untuk

meningkatkan nilai nutrisi jerami padi melalui fermentasi memberikan alternatif teknologi yang dapat diterapkan dalam upaya membantu penyediaan pakan dalam jumlah yang cukup dengan kualitas yang lebih baik. Probiotik sebagai bahan pakan aditif mulai digunakan kembali setelah diabaikan sejak dikembangkan penggunaan antibiotika pada awal abad 20 (HOBSON and JOUANY, 1988). Penggunaan probiotik didalam pakan bertujuan untuk membuat keseimbangan mikroorganisme yang bermanfaat dalam proses degradasi komponen zat gizi didalam rumen (WILLIAMS and NEWBOLD, 1990). Aktivitas ensimatis terhadap degradasi komponen serat dapat meningkat apabila produksi ensim pemecah serat dapat ditingkatkan (GONG and TSAO, 1979). Penelitian terdahulu menunjukkan adanya peningkatan nilai cerna serat sekitar 8% diatas kontrol apabila ditambahkan probiotik didalam media inkubasi in vitro (HARYANTO et al., 1997). Berkaitan dengan penyediaan bahan pakan yang diperlukan ternak ruminansia, jerami padi merupakan sumber pakan berserat yang belum banyak digunakan sebagai pakan domba. Hal ini disebabkan karena tingginya kandungan lignoselulosa, yang sulit dicerna. Namun, pemanfaatan probiotik untuk membantu memecahkan senyawa lignoselulosa kemungkinan dapat dilakukan pada bahan pakan sebelum diberikan kepada ternak. Upaya peningkatan nilai nutrisi bahan pakan berserat ini mempunyai arti yang sama dengan upaya penggunaan probiotik didalam pakan ternak. Perbedaannya adalah bahwa proses pencernaan senyawa lignoselulosa tersebut dilakukan di luar rumen, sehingga pada saat bahan pakan ini dimakan ternak akan mempunyai nilai hayati yang lebih tinggi. Meskipun demikian, respons produksi ternak terhadap penggunaan probiotik

299

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004

didalam pakan masih bervariasi cukup besar dimana hanya sekitar 40% dari hasil kajian menunjukkan respons positif (YOON dan STERN, 1995). MATERI DAN METODE Dua puluh empat ekor domba ekor tipis jantan muda umur +12 bulan dengan rataan bobot badan 17,5 kg digunakan dalam penelitian. Tiga macam pakan berserat, yaitu jerami padi yang telah mengalami proses fermentasi menggunakan probiotik (Probion) selama 1, 2 atau 3 minggu digunakan dalam penelitian ini. Jerami padi ini diberikan sekitar 2% dari bobot badan ternak setiap hari. Konsentrat diberikan sebanyak 200 g/ekor/hari. Air minum disediakan setiap saat. Ternak berada di dalam kandang individual. Pengamatan kecernaan serat (neutral detergent fiber dan acid detergent fiber) dilakukan dengan metode koleksi total selama 7 hari setelah masa adaptasi selama 2 minggu. Analisis komponen serat detergen netral dan serat detergen asam mengikuti prosedur GOERING dan VAN SOEST (1970) yang telah dimodifikasi. Karakteristik cairan rumen meliputi pH, konsentrasi NH3 dan konsentrasi asam lemak mudah terbang berturut-turut diamati menggunakan pH-meter, Conway diffusion method (CONWAY, 1957) dan Gas chromatografi. Perubahan bobot badan ternak diikuti hingga minggu ke-16. Data dianalisis secara statistik menggunakan rancangan acak lengkap (STEEL dan TORRIE, 1980) menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA) sesuai prosedur SPSS 11.50 (SPSS, 2002). HASIL DAN PEMBAHASAN Konsumsi jerami padi yang telah difermentasi selama satu, dua atau tiga minggu tidak memberikan perbedaan palatabilitas yang ditunjukkan dengan adanya kenyataan bahwa ternak domba yang digunakan mampu mengkonsumsi jerami padi tersebut cukup tinggi. Konsumsi total bahan kering (BK) pakan meningkat apabila jerami padi yang difermentasikan selama 3 minggu diberikan (P<0,05) dan pertambahan bobot badan domba menunjukkan bahwa ada respons positif

300

(P>0,05) dimana jerami padi yang telah difermentasi selama 3 minggu cenderung memberikan kecepatan pertambahan bobot badan yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan pemberian jerami padi yang telah difermentasikan selama 1 minggu, meskipun tidak terlalu besar perbedaannya. Hal ini memberikan gambaran bahwa proses fermentasi jerami padi menggunakan probiotik kemungkinan sudah cukup dilakukan selama 1 minggu saja. Pada awal pengamatan, terlihat adanya penurunan bobot badan ternak yang lebih besar pada kelompok domba yang mendapatkan jerami padi yang difermentasikan selama 3 minggu. Namun, kemudian kecepatan pertambahan bobot badannya mampu mengejar perlakuan yang lain (Gambar 1). Hal ini kemungkinan berkaitan dengan masa adaptasi mikrobial rumen terhadap kondisi lingkungan yang baru menunjukkan data rataan konsumsi pakan (jerami padi dan konsentrat) serta kecepatan pertambahan bobot badan ternak (Tabel 1). Dapat dilihat adanya kecenderungan peningkatan konsumsi bahan kering pakan dari ternak yang mendapatkan perlakuan jerami padi yang difermentasikan selama 3 minggu dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Hal ini menggambarkan adanya perubahan efektivitas degradasi komponen serat dalam jerami padi yang telah difermentasikan lebih lama. Hal ini juga ditunjukkan oleh nilai kecernaan lignoselulosa (ADF) maupun serat detergen netral (NDF) sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 3. Konversi pakan berkisar antara 10.7-11,9 dengan rataan sebesar 11,2 yang menggambarkan bahwa kemampuan mengubah bahan kering pakan menjadi produksi bobot badan masih perlu ditingkatkan. Hasil pengamatan sebelumnya (HARYANTO et al., 2002) mendapatkan nilai konversi pakan yang dapat mencapai 8,0 dengan pemberian tambahan mikromineral Zn organik kedalam pakannya. Penggunaan probiotik didalam pakan pada tingkat 0,5% (HARYANTO et al., 2002) tidak memberikan nilai konversi pakan yang lebih tinggi daripada hasil penelitian ini. Dengan demikian, upaya peningkatan nilai nutrisi bahan pakan beserat sebenarnya dapat dilakukan sebelum bahan pakan tersebut diberikan sebagai pakan pada ternak.

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004

5,0 4,5 4,0

PBB (kg)

3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12 13

Waktu (Minggu) 1 minggu

2 minggu

3 minggu

Gambar 1. Pertambahan bobot badan

Tabel 1. Rataan pertambahan bobot badan, konsumsi pakan dan konversi pakan domba sebagai akibat dari perlakuan pakan Parameter

Perlakuan proses fermentasi jerami padi

Rataan

1 minggu

2 minggu

3 minggu

Bobot badan awal, kg

17,6

17,5

17,5

17,5

Pertambahan bobot, kg

5,17

5,48

5,40

5,35

PBBH, g Konsumsi pakan, g BK/hari Konversi pakan

49,3

52,1

51,4

51,0

543,8a

537,9a

565,9b

549,2

11,9

10,7

10,9

11,2

a,b Angka dalam baris yang sama diikuti oleh huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan nyata (P<0,05)

Hasil pengamatan karakteristik cairan rumen (Tabel 2) menunjukkan bahwa derajat keasaman (pH) cairan rumen relatif sama untuk ketiga perlakuan jerami padi. Konsentrasi amonia didalam cairan rumen bervariasi, namun tidak memberikan gambaran yang berarti meskipun dapat dilihat adanya kecenderungan menurun apabila jerami padi yang difermentasikan selama 2 minggu diberikan kepada ternak dibandingkan dengan jerami padi yang difermentasikan satu atau 3 minggu. Nilai konsentrasi amonia ini lebih rendah daripada nilai yang dilaporkan MEHREZ et al., (1977) maupun SATTER dan SLYTER (1974). Apakah hal ini disebabkan oleh adanya

peningkatan degradasi protein pakan didalam rumen atau siklus urea yang berbeda belum dapat diketahui secara pasti. Namun demikian Tabel 2 juga menunjukkan adanya perubahan konsentrasi asam lemak mudah terbang dengan adanya pemberian jerami padi yang telah difermentasikan dalam waktu yang berbeda. Peningkatan konsentrasi asam lemak terjadi terutama pada komponen asam asetat dan propionat. Hal ini menunjukkan bahwa kemungkinan terjadi tingkat degradasi komponen serat didalam rumen menjadi lebih tinggi apabila jerami padi difermentasikan dalam waktu yang lebih lama, yaitu 2 atau 3

301

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004

minggu dibandingkan dengan apabila hanya difermentasikan selama 1 minggu. Sementara itu, sejalan dengan hal itu, kecernaan komponen serat menunjukkan angka yang lebih tinggi untuk serat detergen netral (NDF) apabila jerami padi difermentasikan dalam waktu yang lebih lama (3 minggu) dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Untuk komponen serat detergen asam (ADF) mempunyai pola kecernaan yang sama dengan komponen serat detergen netral yaitu lebih tinggi apabila jerami padi difermentasikan dalam waktu yang lebih lama, (Tabel 3). Corak kecernaan komponen serat pakan ini sesuai dengan hasil-hasil penelitian sebelumnya (HARYANTO et al., 1997; 2002).

Angka kecernaan NDF dan ADF (Gambar 2) menunjukkan bahwa kecernaan komponen selulosa cenderung meningkat apabila jerami padi difermentasikan 3 minggu dibandingkan dengan fermentasi 1 atau 2 minggu. Hal ini ditunjukkan oleh selisih antara angka kecernaan NDF dan ADF yang menyempit. Apabila ini yang terjadi maka proses fermentasi jerami padi selama 3 minggu dapat menyebabkan lebih mudah dicernanya lignoselulosa, sehingga proses fermentasi ini dapat diterapkan untuk mengatasi permasalahan rendahnya nilai nutrisi jerami padi sebagai akibat dari tingginya kandungan lignoselulosa.

Tabel 2. Karakteristik cairan rumen domba yang mendapatkan perlakuan pakan berbeda Parameter

Perlakuan proses fermentasi jerami padi

Rataan

1 minggu

2 minggu

3 minggu

PH

6,93

6,82

6,86

6,87

NH3, mmol

0,30

0,13

0,17

0,20

3,93

4,88

4,36

4,39

Asam lemak terbang, mg/ ml Asetat Propionat

1,69

1,74

1,62

1,69

Iso-butirat

0,06

0,05

0,06

0,06

Butirat

0,75

0,77

0,79

0,77

Iso-valerat

0,07

0,13

0,07

0,09

Valerat

0,13

0,11

0,08

0,11

Tabel 3. Rataan kecernaan serat detergen netral dan serat detergen asam Parameter

Perlakuan proses fermentasi jerami padi

Rataan

1 minggu

2 minggu

3 minggu

Kecernaan BK, %

44,62a

46,60a

51,21b

47,03

Kecernaan BO, %

50,88

54,36

54,46

53,18

Kecernaan NDF, %

48,16

49,86

53,97

50,27

Kecernaan ADF, %

45,09

46,27

51,99

47,30

a,b Angka dalam baris yang sama diikuti huruf berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05)

302

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004

60 50

Kecernaan (%)

40 30 20 10 0 1

2

3

Waktu Fermentasi (minggu)

ADF

NDF

Selisih

Gambar 2. Kecernaan NDF dan ADF

KESIMPULAN DAN SARAN

UCAPAN TERIMA KASIH

Berdasarkan hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa peningkatan nilai nutrisi jerami padi sebagai bahan pakan berserat dapat dilakukan melalui bio-proses fermentasi menggunakan probiotik sebagai pemacu pemecahan komponen lignoselulosa didalam jerami padi tersebut. Pemberian jerami padi fermentasi sebagai pakan domba mampu meningkatkan efisiensi fermentasi pakan didalam rumen. Respons produksi domba terhadap pemberian jerami padi fermentasi menggunakan probiotik (Probion) mampu meningkatkan produktivitas domba dibandingkan dengan pemberian pakan secara tradisional.

Ucapan terima kasih disampaikan kepada K. Sumanto yang telah membantu dalam pemeliharaan ternak, Surayah, Abdurahman, Nina, Haryono dan Heni yang telah membantu dalam analisa laboratorium sehingga penelitian ini dapat berjalan lancar. DAFTAR PUSTAKA CONWAY, E. J. 1957. Microdiffusion Analysis and Volumetric Error. 4th ed. Crosby Lockwood and Son Ltd. London. p. 98. GOERING, H. K. and P. J. VAN SOEST. 1970. Forage fiber analysis (apparatus, reagents, procedures and some applications).USDA Agric. Handbook. No.379. Washington, D.C. USA.

303

Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004

GONG, C. S. and G. T. TSAO. 1979. Cellulase and biosynthesis regulation. Ann. Reports on Fermentation Processes. Vol. 3:111-140. HARYANTO, B., I. W. MATHIUS, D. LUBIS and M. MARTAWIDJAJA. 1997. Manfaat probiotik dalam upaya peningkatan efisiensi fermentasi pakan didalam rumen. Proc. Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan. Bogor. hlm 635641. HARYANTO, B., A. THALIB dan ISBANDI. 1998. Pemanfaatan probiotik dalam upaya peningkatan efisiensi fermentasi pakan didalam rumen. Prosiding Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan. Bogor. hlm. 496502. HARYANTO, B., D. LUBIS, A. THALIB, SUPRIYATI dan S. N. JARMANI. 2002. Studi Manipulasi Rumen Untuk Peningkatan Nilai Nutrisi pada Domba. Laporan Penelitian. Balai Penelitian Ternak.Bogor. HOBSON, P. N. and J-P. JOUANY. 1988. Models, mathematical and biological, of the rumen function. dalam The rumen microbial ecosystem. P.N. Hobson (ed.). Elsevier Science Publishers. London. pp 461-511.

MEHREZ, A. Z., E. R. ORSKOV and I.MCDONALD. 1977. Rates of rumen fermentation in relation to ammonia cencentration. Br. J. Nutr. 38:437448. SATTER, L. D. and L. L. SLYTER. 1974. Effect of ammonia concentration on rumen microbial protein production in vitro. Br. J. Nutr. 32: 199-208. STEEL, R. G. D. and J. H. TORRIE. 1980. Principles and Prosedures of Statistics. McGraw-Hill Book Co. New York. SPSS. 2002. SPSS for Windows. Release 11.50. SPSS Inc. WILLIAMS, P. E. V. and C. J. NEWBOLD. 1990. Rumen probiosis: The effects of novel microorganisms on rumen fermentation and ruminant productivity. p. 211. In: Recent Advances in Animal Nutrition. HARESIGN, W. and D.J.A. COLE (eds.). Butterworths.London. YOON, I. K. and M. D. STERN. 1995. Influence of direct-fed microbials on ruminal microbial fermentation and performance of ruminants: A review. AJAS 8:533-555.

DISKUSI Pertanyaan: Mohon saran bagaimana langkah/strategi yang digunakan agar petani mau melakukan fermentasi jerami apalagi untuk membeli probion. Jawaban: Domba memang sangat jarang makan jerami, namun dulu memang ada dengan hasil yang cukup bervariasi. Masalah yang dihadapi petani pada dasarnya adalah kemampuan input cost yang kurang sehingga kurang mau memberi proses pada pakannya. Untuk skala besar tidak menjadi masalah, masih mau membeli probion. Oleh karena itu, perlu dilakukan peningkatan sosialisasi kepada petani dan memperkuat modal mereka.

304