Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004
PENGARUH CAIRAN RUMEN KERBAU DAN DI AMINO BUTYRIC ACID (DABA) PADA NILAI NUTRISI DAUN Acacia vilosa SECARA IN VITRO (The effects of Buffalo Rumen Liquid and Daba on Nutrition Values of Acacia vilosa in vitro) ANDINI L.S.1, K.G. WIRYAWAN2, SURYAHADI2 dan SUHARYONO1 1
Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi, BATAN, Jakarta. 2 Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak, Jurusan Pascasarjana, IPB, Bogor
ABSTRACT The research was done to study the effect of rumen microbes and Di Amino Butyric Acid (DABA) to the nutrition value of A.vilosa leaves using in vitro gas production method. The factorial combination of A. vilosa concentration and DABA concentration were replicated three times and were aranged in a randomized complete block design. The treatments of DABA (D) were 0; 0.3; 0.6 and 0.9% and for A. vilosa: (A): 0; 15; 30 and 45% respectively. Comparison between means were analyzed using Tukey methods. Net gas production, digestibility dry matter (DDM), digestibility organic matter (DOM) and mass microbial production were measured on 24 h at 39°C after incubation. The results indicated that DDM and DOM values in all treatments were not significantly different. The higher concentration of A. vilosa and DABA the lower the net-gas production, and the higher the microbial mass production. Meanwhile the partitioning factors in this experiment were found in the range from 5.61 to 8.60. Key words: Rumen liquid, DABA, A. vilosa, In vitro ABSTRAK Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh mikroba rumen kerbau dan Di Animo Butyric Acid (DABA) pada nilai nutrisi daun A. vilosa dengan metode produksi gas secara in vitro. Analisis statistik yang digunakan adalah percobaan faktorial dengan rancangan acak kelompok dengan 2 faktor yaitu kadar A. vilosa: (A) 0; 15; 30 dan 45% dan kadar DABA (D) 0; 0,3; 0,6 dan 0,9% dari setiap perlakuan diulang 3 kali. Sedangkan uji lanjut digunakan uji perbandingan Tukey. Parameter yang diamati adalah produksi gas netto, kecernaan bahan kering (KCBK), kecernaan bahan organik (KCBO), nilai konversi dan produksi massa mikroba setelah inkubasi 24 jam pada suhu 39°C. Hasil yang didapat adalah Nilai KCBK, dan KCBO tidak dipengaruhi konsentrasi DABA maupun A. vilosa. Peningkatan konsentrasi A vilosa dan DABA akan menurunkan produksi gas netto, dan meningkatkan produksi massa mikroba. Sementara itu nilai konversi bahan organik menjadi gas yang didapat pada percobaan ini berkisar antara 5,61−8,60. Kata kunci: Cairan rumen, DABA, A. vilosa, In vitro
PENDAHULUAN Acacia vilosa adalah sejenis leguminosa yang tumbuh di daerah tropis dan subtropis. Tanaman ini mempunyai nilai nutrisi dan agronomis yang tinggi, dan mudah tumbuh pada tanah asam, produksi biomassa tinggi, tahan terhadap kekeringan, kandungan protein tinggi, kecernaan serat tinggi dan merupakan tanaman penyangga pada tanah hutan. Tanaman ini juga mengandung senyawa
798
nitrogen (N) bukan protein yang oleh ternak ruminansia digunakan sebagai sumber N untuk sintesa protein mikroba. Leguminosa ini dapat dijadikan suplemen protein alternatif. Akan tetapi tanaman A. vilosa juga mengandung zat antinutrisi dan senyawa komplek, dengan protein dan karbohidrat, pada ternak ruminansia hanya dapat dipecah oleh mikroba spesifik yang sudah beradaptasi dengan jenis pakan tersebut. Menurut WINA dan TANGENDJAJA (2000) zat antinutrisi pada
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004
akasia antara lain tanin, dan senyawa nitrogen bukan protein sebesar 2,88% yang terdiri antara lain 2-amino 4-acetyl amino butyric acid (ADAB), dan diamino butyric acid (DABA). Apabila zat antinutrisi ini termakan oleh ternak yang belum teradaptasi, karena mempengaruhi syaraf akan menyebabkan gejala kronis yang lama kelamaan menyebabkan kematian (MACKIE et al., 1978; MACKIE and WILKINS., 1988; RASMUSSEN et al., 1993). Uji Gas in vitro Hohenheim digunakan sebagai teknik evaluasi pakan berdasarkan produksi gas hasil akhir fermentasi mikroba. Produksi gas dengan teknik in vitro sangat berguna untuk melihat pertumbuhan mikroba, kecernaan bahan kering, bahan organik, dan untuk mengetahui nilai nutrisi dari pakan tersebut. Pakan yang mengandung tanin pada konsentrasi rendah akan menghasilkan gas dengan konsentrasi tinggi. Teknik ini mempunyai potensi yang baik untuk mempelajari komponen antinutrisi pakan pada proses pencernaan di dalam rumen. Uji ini berdasarkan hubungan antara kecernaan in vivo dan produksi gas in vitro, bila pakan diinkubasi dengan cairan rumen selama 24 jam (MAKKAR et al., 1995; GETACHEW et al., 1999). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai nutrisi daun A. vilosa sebagai bahan pakan ternak karena pengaruh mikroba cairan rumen kerbau dan DABA. MATERI DAN METODE Cairan rumen dalam penelitian ini diambil dari kerbau fistula hasil seleksi dengan penandaan 32P (MAKKAR, 1998). Bahan pakan hijauan A. vilosa, standar hijauan, standar konsentrat dan senyawa DABA murni. Metode untuk pengukuran nilai nutrisi bahan pakan adalah uji gas in vitro Hohenheim yang telah dimodifikasi (ANDINI et al., 2003). Uji Gas in Vitro Hohenheim. Uji ini digunakan sebagai teknik evaluasi pakan berdasarkan produksi gas hasil akhir fermentasi mikroba. Analisis statistik yang digunakan adalah percobaan faktorial dengan rancangan acak kelompok dengan 2 faktor yaitu konsentrasi A. vilosa: (A) 0; 15; 30 dan 45% dan konsentrasi DABA (D) 0; 0,3; 0,6 dan 0,9% dari setiap perlakuan diulang 3 kali. Sedangkan uji lanjut
digunakan uji perbandingan Tukey. Analisis sidik ragam dan uji lanjut dilakukan untuk mengetahui pengaruh DABA terhadap fermentasi dan degradasi hijauan A. vilosa oleh mikroba rumen (STEEL dan TORRIE, 1991). Uji analisis statistik dilakukan dengan menggunakan program Minitab versi 11.21 (MATTJIK dan SUMERTAJAYA, 2000). Peubah yang diamati produksi gas dengan uji gas Hohenheim (MENKE et al., 1979), kecernaan bahan organik, dan kecernaan bahan kering, nilai konversi, dan produksi massa mikroba. Sebelum pengambilan cairan rumen, media bufer yang berisi mikro dan makromineral dibiarkan di dalam penangas air pada suhu 39oC sambil dialiri CO2 dan diaduk dengan pengaduk magnetik. Sebelum ditambah cairan rumen dipastikan suhunya 39oC dan warna medium berubah dari biru menjadi merah muda dan akhirnya tidak berwarna. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi reduksi sudah lengkap dimana resazurin sebagai indikatornya. Percobaan ini menggunakan substrat sebanyak 375 mg untuk tiap sampel dan cairan rumen 30 ml dengan perbandingan kombinasi sebagai berikut: rumput (R) 100%: A. vilosa (A) 0%; R 85% : A 15%; R 70% : A 30%; dan R 55% + A 45% dan 375 mg R + DABA (D) dengan berbagai kadar yaitu 0; 0,3; 0,6 dan 0,9% kemudian diinkubasi pada suhu 39oC dan diamati produksi gas selama inkubasi 24 jam. Produksi gas ini digunakan untuk menentukan kecernakan bahan kering (KCBK), kecernakan bahan organik (KCBO), produksi massa mikroba dan nilai konversi. HASIL DAN PEMBAHASAN Produksi gas Pengaruh DABA dan A. vilosa dengan berbagai konsentrasi terhadap produksi gas netto per 200 mg bahan kering (BK) disajikan pada Tabel 1. Kedua faktor perlakuan dan interaksinya berbeda sangat nyata pada p<0,01. Uji lanjut perbandingan Tukey, terlihat bahwa perlakuan pada konsentrasi DABA 0% berbeda dengan konsentrasi DABA (D) 0,6 dan 0,9%. Sedangkan perlakuan A. vilosa (A) pada konsentrasi 0 dan 45% berbeda sangat nyata. Produksi gas yang dihasilkan oleh mikroba
799
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004
Tabel 1. Pengaruh DABA dan A. vilosa pada berbagai konsentrasi terhadap produksi gas–netto/200 mg BK (ml) Konsentrasi DABA (%) 0 0,3 0,6 0,9 Rataan
Konsentrasi A. vilosa (%) 30
0
15
13,78 13,46 14,22 13,57 13,76ab ± 0,89
12,92 14,89 15,69 16,04 14,89a ± 1,30
11,33 13,66 12,76 14,42 13,05b ± 1,30
45
Rataan
10,27 11,90 12,69 11,83 11,68c ± 1,10
12,07a ± 1,60 13,48ab ± 1,20 13,85b ± 1,40 13,97b ± 1,70
Nilai rata-rata dalam baris dan kolom dengan superskrip yang sama tidak berbeda nyata
rumen berkisar antara 11,33–14,89 ml dari 200 mg BK pakan. Percobaan in vitro yang dilakukan oleh El HASSAN et al. (1995) menunjukkan bahwa substrat tanpa akasia menghasilkan gas sebanyak 55,4/200 mg BK, sedangkan pada penggunaan akasia sebanyak 60% hanya memproduksi gas sebanyak 12,6 ml/200 mg BK). Sehingga dalam penelitian ini mendukung penelitian yang dilakukan oleh EL HASSAN et al. (1995). Semakin tinggi konsentrasi A. vilosa maka semakin rendah produksi gas netto. Sebaliknya konsentrasi DABA semakin tinggi semakin
tinggi pula produksi gas, atau dengan kata lain, DABA tidak menghambat produksi gas (Tabel 1 dan Gambar 1). Hal ini mungkin disebabkan tanin yang dikandung dalam daun akasia menghambat pertumbuhan mikroba sehingga semakin tinggi kadar daun akasia semakin rendah produksi gas (MAKKAR, 2000). Gambar 1 menunjukkan bahwa produksi gas dari konsentrasi A. vilosa (A) 0% dan 15% makin tinggi pada semua perlakuan, akan tetapi menurun kembali pada konsentrasi 30 dan 45%.
Produksi gas neto/200 mg BK (ml)
18 16 14 12
D0%
10
D 0,3 %
8
D 0,6 % D 0,9 %
6 4 2 0 0
15
30
45
Konsentrasi A. villosa (%)
Gambar 1. Pengaruh DABA dan A. vilosa pada berbagai konsentrasi terhadap produksi gas–netto/200 mg BK (ml)
800
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004
Konsentrasi A. vilosa makin tinggi makin rendah produksi gas netto, sebaliknya konsentrasi DABA makin tinggi produksi gas makin tinggi. Standar konsentrat menghasilkan gas ratarata sebesar 62,6 ml dan standar hijauan sebesar 44,16 ml (MATTJIK dan SUMERTAJAYA, 2000). Produksi gas netto yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar 22,07–28,06 ml, hal ini menurut penelitian MAKKAR et al. (1995) disebabkan karena hijauan mengandung tanin, maka pertumbuhan mikroba rumen terhambat, sehingga produksi gas rendah.
vilosa (A) 30 dan 45% (p<0,01). Sebaliknya makin tinggi konsentrasi DABA makin rendah nilai konversi. Nilai konversi yang didapat pada percobaan ini berkisar antara 5,61–8,60. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian MAKKAR et al. (1995) yang menunjukkan bahwa umumnya sampel yang banyak mengandung tanin, mempunyai nilai konversi di atas 4,41. Hal ini disebabkan karena sampel yang mengandung banyak tanin akan larut selama fermentasi, sehingga dikontribusikan sebagai bahan kering yang hilang, tetapi tidak dikontribusikan sebagai gas. Oleh karena itu akan menghambat produksi gas dari sel yang terlarut tersebut di dalam fermentasi rumen.
Nilai konversi
Kecernaan bahan kering (KCBK)
Hubungan antara kecernaan bahan organik dan produksi gas dapat digambarkan dalam nilai konversi yaitu jumlah bahan organik tercerna (mg) yang menghasilkan 1 ml gas. Semakin tinggi nilai konversi pada pakan berarti bahan kering yang tercerna akan menghasilkan massa mikroba tinggi, atau dengan kata lain efisiensi sintesa mikroba akan lebih tinggi. Pada pakan yang mengandung banyak tanin hal ini tidak berlaku, karena tanin yang larut selama proses fermentasi akan dikontribusikan sebagai bahan kering yang tercerna tetapi tidak dikontribusikan sebagai gas (EL HASSAN et al., 1995). Makin tinggi konsentrasi A. vilosa makin tinggi nilai konversi substrat (Tabel 3). Nilai konversi pada konsentrasi A. vilosa (A) 0 dan 15% berbeda nyata dengan konsentrasi A.
Pengaruh DABA dan A. vilosa terhadap nilai kecernaan bahan kering menunjukkan tidak adanya perbedaan yang nyata diantara perlakuan (Gambar 2). Sehingga dapat dikatakan bahwa semua tingkat perlakuan tidak mempengaruhi kecernaan bahan kering. Konsentrasi A. vilosa makin tinggi makin tinggi nilai KCBK (Gambar 2) walaupun dalam analisis sidik ragam tidak berbeda nyata. Konsentrasi DABA 0,3 nilai KCBK tertinggi tetapi menurun kembali pada konsentrasi DABA 0,6 dan 0,9. Menurut MAKKAR et al. (1995) hijauan yang mengandung tanin mempunyai nilai kecernaan rendah, hal ini sesuai dengan yang didapat dalam penelitian ini (<50%).
Produksi gas netto
Tabel 2. Nilai rataan produksi gas netto substrat pakan yang mengandung DABA dan A. vilosa pada berbagai kombinasi konsentrasi
Konsentrasi A. vilosa (%)
Konsentrasi DABA (%)
0
15
30
25,93
aA
24,21aA
0,3
25,26
aA
bA
0,6
26,71aA
29,55bB
0,9
aA
bB
0
Rataan
25,49
26,07ab ± 1,80
28,06
30,22
28,06a ± 2,46
45 aB
21,32 25,80
bA
24,00bAC 27,22
bA
24,64b ± 2,38
Rataan
19,37
aB
22,93A ± 2,92
22,47
cB
25,46AB ± 2,26
23,88cC
26.09B ± 2,75
cC
26.36B ± 3,22
22,30
22,07c ± 1,97
Nilai rata-rata dengan superskrip yang sama tidak berbeda nyata Superskrip huruf kapital untuk DABA (lajur) Superskrip huruf kecil untuk A. vilosa (kolom)
801
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004
Tabel 3. Pengaruh DABA dan A. vilosa pada berbagai konsentrasi terhadap nilai konversi (PF) substrat
Konsentrasi DABA (%)
Konsentrasi A. vilosa (%) 0
15
30
45
0 0,3 0,6 0,9
6,60aA 6,22aA 6,27aA 6,46aA
6,74aA 7,42aA 5,70bA 5,61bA
7,34aA 6,98aA 8,53bB 6,59aA
8,60aB 8,19aB 8,77aB 8,35aB
Rataan
6,46a
6,37a
7,35b
8,48c
Rataan 7,32A 7,20A 7,32A 6,76A
Nilai rata-rata dengan superskrip pada lajur/kolom sama tidak berbeda nyata Superskrip huruf kapital untuk DABA (lajur) Superskrip huruf kecil untuk A. vilosa (kolom)
Kecernaan bahan kering (%)
60 50 40
D0% D 0,3 % D 0,6 % D 0,9 %
30 20 10 0 0
15
30
45
Konsentrasi A. villosa (%)
Gambar 2. Pengaruh DABA dan A. vilosa pada berbagai konsentrasi terhadap nilai kecernakan bahan kering (KCBK) (%)
Kecernaan bahan organik (KCBO)
Produksi massa mikroba
Pengaruh DABA dan A. vilosa dengan berbagai konsentrasi terhadap nilai kecernaan bahan organik tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata diantara perlakuan (Gambar 3). Sehingga dapat dikatakan bahwa semua tingkat perlakuan tidak mempengaruhi kecernaan bahan organik. Hasil dari KCBK dan KCBO pada Gambar 2 dan 3 cenderung memperlihatkan pola sama.
Pengaruh DABA dan A. vilosa pada berbagai konsentrasi terhadap produksi massa mikroba tertera pada Tabel 4. Berdasarkan analisis sidik ragam perlakuan DABA memberikan pengaruh yang nyata terhadapproduksi massa mikroba, sedangkan perlakuan A. vilosa tidak berpengaruh nyata. Uji lanjut perbandingan Tukey menunjukkan bahwa konsentrasi DABA 0% berbeda nyata
802
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004
dengan konsentrasi DABA 0,3 dan 0,6 % seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4. Pada perlakuan tanpa DABA produksi massa mikroba makin tinggi dengan tingginya konsentrasi A. vilosa, walaupun dengan statistik tidak berbeda nyata. Produksi massa mikroba pada substrat tanpa DABA dan tanpa A. vilosa (0%) menunjukkan hasil yang cukup tinggi yaitu 163,35 mg, bila dilihat dari nilai rata-rata pada Tabel 4 menunjukkan bahwa makin tingginya konsentrasi A. vilosa makin meningkat pula produksi massa mikroba. Perlakuan dengan berbagai konsentrasi DABA,
produksi massa mikroba juga makin meningkat sebagai akibat meningkatnya DABA, walaupun nilainya lebih rendah dari perlakuan A. vilosa. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa ada harapan terdapat pertumbuhan mikroba yang dapat memanfaatkan daun akasia dan DABA sehingga diperoleh massa mikroba yang makin meningkat. MAKKAR et al. (1995) mendapatkan adanya pertumbuhan mikroba yang mampu memproduksi enzim yang akan dapat memutuskan ikatan tanin dan protein pada akasia, dan mikroba akan menggunakan DABA untuk pertumbuhannya.
Kecernaan bahan organik (%)
60 50 D0%
40
D 0,3 % D 0,6 %
30
D 0,9 % 20 10 0 0
15
30
45
Konsentrasi A. villosa (%) Gambar 3. Pengaruh DABA dan A. vilosa pada berbagai konsentrasi terhadap nilai kecernakan bahan organik (KCBO) (%) Tabel 4. Pengaruh DABA dan A. vilosa pada berbagai konsentrasi terhadap produksi massa mikroba (mg)
Konsentrasi DABA (%) 0
Konsentrasi A. vilosa (%) 0
15
30
Rataan
45
163,35aA
169,23aA
187,07aB
178,08aB
174,44A ± 11,80
aA
bB
bcC
bC
155,18B ± 18,50 155,37B ± 14,30
0,3
174,39
0,6
163,39aA
159,81aA
140,60bA
157,68bA
0,9
aA
aA
bA
bA
Rataan
169,48
167,65a ±10,20
132,91 157,70
154,91a ± 17,10
155,96
155,54
159,79a+19,10
157,48 155,97
159,67AB ± 12,20
162,30a ± 16,00
Nilai rata-rata dengan superskrip sama tidak berbeda nyata Superskrip huruf kapital untuk DABA (lajur) Superskrip huruf kecil untuk A. vilosa (kolom)
803
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner 2004
KESIMPULAN Semakin tinggi konsentrasi A. vilosa maka semakin rendah produksi gas netto. Sebaliknya konsentrasi DABA semakin tinggi semakin tinggi pula produksi gas, atau dengan kata lain, DABA tidak menghambat produksi gas. Makin tinggi konsentrasi A. vilosa makin tinggi nilai konversi substrat. Sebaliknya makin tinggi konsentrasi DABA makin rendah nilai konversi. Nilai konversi yang didapat pada percobaan ini berkisar antara 5,61–8,60. Pada perlakuan tanpa DABA produksi massa mikroba makin tinggi dengan tingginya konsentrasi A. vilosa, walaupun dengan analisis statistik tidak berbeda nyata. Produksi massa mikroba makin tinggi dengan makin tingginya konsentrasi DABA, walaupun nilainya lebih rendah dari perlakuan A. vilosa. Hasil pengamatan terhadap kecernakan bahan kering (KCBK), dan kecernakan bahan organik (KCBO) tidak dipengaruhi perlakuan DABA maupun A. vilosa. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa ada harapan terdapat pertumbuhan mikroba yang dapat memanfaatkan daun akasia dan DABA sehingga diperoleh massa mikroba yang makin meningkat. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ir. Bintara H. (Almarhum), Asih Kurniawati, S.P., M Si dan Firsony SSi., serta Saudara Deddy yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA
ANDINI, L.S., K.G. WIRYAWAN., SURYAHADI, dan SUHARYONO. 2003. Studi banding kandungan mikroba cairan rumen dengan penandaan 32P pada substrat daun A. vilosa. Majalah Ilmiah SAINSTEKS. EL-HASSAN, S.M., A. LAHLOU-KASSI, C.J. NEWBOLD and R.J. WALLACE. 1995. Antimicrobial factors in African multipurpose trees. Proc. Workshop ILRI. Addis Ababa. Ethiopia.
804
GETACHEW, G., H.P.S. MAKKAR and K. BECKER. 1999. Tropical browses content of phenolic compounds energetic value and stoichiometrical relationship between short chain fatty acid and in vitro gas production. J Agric. Sci. 1999. MACKIE, R.I. and C.A. WILKINS. 1988. Enumeration of anaerobic bacterial microflora of the equine gastrointestinal tract. App. and Env. Mic. 9 2155–2160. MACKIE, R.I., F.M.C. GILCHRIST, A.M. ROBBERTS, P.E. HANNAH and H.M. SCHWARTZ. 1978. Microbiological and chemical changes in the rumen during the stepwise adaptation of sheep to high concentrate feed. J. Agric. Sci. 90: 241–153. MAKKAR, H.P.S. 1998. Roles of tannins and saponins in nutrition. Di dalam: Effects of antinutrients on the nutritional value of legume feed. Proc. of the seventh scientific workshop in Tromso. 8: 103–114. MAKKAR, H.P.S. 2000. Quantification of tannin in tree foliage. FAO/IAEA Working Document IAEA, Vienna. MAKKAR, H.P.S., M. BLUMMEL, and K. BECKER. 1995. Formation of complexes between polyvinyl pirrolidones or polyethylene glycols and tannin, and their implications in gas production and true digestibility in vitro techniques. Brit. J. Nut. 73: 897–913. MATTJIK, A.A. dan SUMERTAJAYA, M. 2000. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab (jilid 1). IPB Press, Bogor. MENKE, K.H. et al. 1979. The estimation of digestibility and metabolisable energy content of ruminant feedstuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro. J. Agric. Sci. 93: 217–222. RASMUSSEN, M.A., M.J. ALLISON and J.G. FOSTER. 1993. Flatpea intoxication in sheep and indications of ruminal adaptation. J. Vet. Hum. Toxicol Apr. 35: 123–127. STEEL, R.G.D. and J.H. TORRIE. 1991. Principles Procedures of Statistic a Biometrical Approach. 2nd. Mc Graw Hill. WINA, E. and B. TANGENDJAJA. 2000. The possibility of toxic compounds in Acacia vilosa. Buletin Pernakan 24: 34–42.
