i
PROFIL ASAM LEMAK DENGAN PENAMBAHAN SABUN KALSIUM MINYAK KANOLA DAN MINYAK FLAXSEED DI RUMEN IN VITRO
AFDOLA RISKI NASUTION
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
ii
i
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Profil Asam Lemak dengan Penamabahan Sabun Kalsium Minyak Kanola dan Minyak Flaxseed di Rumen In Vitro 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 Afdola Riski Nasution NIM D24110041
ii
ABSTRAK AFDOLA RISKI NASUTION. Profil Asam Lemak dengan Penambahan Sabun Kalsium Minyak Kanola dan Minyak Flaxseed di Rumen In Vitro. Dibimbing oleh SRI SUHARTI dan KOMANG G. WIRYAWAN. Penambahan minyak nabati yang kaya asam lemak tidak jenuh pada pakan ternak ruminansia dapat meningkatkan kualitas daging. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh minyak kanola dan minyak flaxseed terproteksi sabun kalsium terhadap profil asam lemak di rumen selama fermentasi in vitro 4 dan 8 jam. Rancangan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok dengan 3 perlakuan dan 4 kelompok. Perlakuan yang digunakan adalah ransum hijauan dan konsentrat dengan rasio 60 : 40 (kontrol), kontrol + sabun Ca minyak kanola 6% dan kontrol + sabun Ca minyak flaxseed 6%. Parameter yang diamati adalah populasi mikroba rumen (bakteri total dan protozoa), VFA total, VFA parsial, estimasi produksi metan, dan profil asam lemak pada inkubasi 4 dan 8 jam. Hasil menunjukkan bahwa perlakuan yang diberikan tidak mempengaruhi populasi mikroba rumen. Penggunaan sabun kalsium minyak flaxseed meningkatkan VFA total, proporsi propionat, dan estimasi produksi metan. Pada jam ke 4 inkubasi, sabun Ca minyak kanola megalami biohidrogenasi 79.35%, sedangkan sabun Ca minyak flaxseed 49.36%. Pada jam ke 8, sabun Ca minyak flaxseed mengalami biohidrogenasi 66.24%, sedangkan sabun Ca minyak kanola 81.41%. Kata kunci: Biohidrogenasi, minyak flaxseed, minyak kanola, sabun kalsium
ABSTRACT AFDOLA RISKI NASUTION. Fatty Acid Profil with Addition of Canola and Flaxseed Oil Calcium Soaps in the Rumen In Vitro. Supervised by SRI SUHARTI and KOMANG G. WIRYAWAN. Supplementation of vegetable oils containing high unsaturated fatty acids is a common practice in ruminant feed to increase the quality of meat. The objective of this research was to assess the effect of canola and flaxseed oils protected with Ca soap in rumen during fermentation in vitro at 4 and 8 hours. The design used in this experiment was a rendomized complete block design with 3 treatments and 4 replications. The treatments consisted of forage and concentrate with ratio 60 : 40 (control), control + Ca soap canola oil 6% and control + Ca soap flaxseed oil 6%.Variables observed in this research were population of rumen microbes (total bacteria and protozoa population), total VFA, molar proportion, estimation of methane production, and fatty acid profile at 4 and 8 hours incubation. The results showed that the treatments did not affect the population of rumen microbes. The use of Ca soap flaxseed oil increased total VFA, proportion of propionate and methane production estimation. At the 4 hour incubation, Ca soap canola oil suffered considerable biohydrogenation 79.35%, while Ca soap flaxseed oil (49.36%). At the 8 hour fermentation, Ca soap falxseed oil suffered considerable biohydrogenation at 66.24%, while Ca soap canola oil at 81.41%. Key words: Biohydrogenation, Ca soap, canola oil, flaxseed oil.
iii
PROFIL ASAM LEMAK DENGAN PENAMBAHAN SABUN KALSIUM MINYAK KANOLA DAN MINYAK FLAXSEED DI RUMEN IN VITRO
AFDOLA RISKI NASUTION
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
iv
xii
xiii
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni sampai Desember 2014 ini ialah peningkatan asam lemak tidak jenuh pada daging, dengan judul Profil Asam Lemak dengan Penambahan Sabun Kalsium Minyak Kanola dan Minyak Flaxseed di Rumen In Vitro. Daging merupakan produk utama dari ternak sapi potong. Namun, daging mengandung asam lemak jenuh yang cukup tinggi akibat adanya proses biohidrogenasi di dalam rumen. Peningkatan asam lemak tidak jenuh tersebut dapat dilakukan dengan penambahan minyak nabati terproteksi. Minyak nabati yang digunakan adalah minyak kanola dan minyak flaxseed karena mengandung asam lemak tidak jenuh yang tinggi. Sabun kalsium merupakan metode yang dapat digunakan untuk proteksi asam lemak tidak jenuh dari proses biohidrogenasi. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi 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 Afdola Riski Nasution
xiv
xv
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN MATERI DAN METODE Lokasi dan Waktu Penelitian Materi Metode Prosedur Pembuatan Tepung Rumput Gajah Prosedur Pembuatan Sabun Kalsium Pengambilan Cairan Rumen Pembuatan Larutan Mc Dougall Fermentasi Pakan Pengukuran Populasi Bakteri Total Pengukuran Populasi Protozoa Pengukuran Konsentrasi VFA Parsial Produksi Gas Metan Pengambilan Sampel Uji Asam Lemak Rancangan Percobaan dan Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Populasi Mikroba Rumen Profil VFA Parsial dan Estimasi Produksi Metan Profil Asam Lemak Cairan Rumen SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP UCAPAN TERIMAKASIH
ix ix 1 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6 8 10 14 14 14 14 17 19 19
ix
DAFTAR TABEL 1 Komposisi konsentrat pakan 2 Komposisi nutrien konsentrat pakan (100% BK) 3 Populasi total bakteri dan protozoa di dalam rumen dengan penambahan sabun kalsium minyak kanola dan minyak flaxseed 4 VFA total dan VFA parsial dengan penambahan sabun kalsium minyak kanola dan minyak flaxseed 5 Profil asam lemak rumen pada fermentasi 0, 4 dan 8 jam 6 Persentase profil asam lemak rumen pada fermentasi 0, 4 dan 8 jam 7 Tingkat biohidrogenasi asam lemak tidak jenuh pada jam ke 4 dan jam ke 8
2 3 6 8 12 12 13
DAFTAR LAMPIRAN 1 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap populasi bakteri total rumen 2 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap populasi protozoa rumen 3 Uji lanjut duncan pengaruh metode proteksi terhadap kelompok populasi protozoa rumen 4 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap produksi VFA total 5 Uji lanjut duncan pengaruh metode proteksi terhadap perlakuan VFA total 6 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak tidak jenuh pada fermentasi 4 jam 7 Uji lanjut duncan pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak tidak jenuh di dalam rumen 8 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak tidak jenuh pada fermentasi 8 jam 9 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak jenuh pada fermentasi 4 jam 10 Hasil analisa pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak jenuh pada fermentasi 8 jam
17 17 17 17 17 18 18 18 18 18
1
PENDAHULUAN Komposisi lemak daging sapi terdiri atas asam lemak jenuh yang cukup tinggi (68%), asam lemak tidak jenuh tunggal (MUFA) dan asam lemak jenuh ganda (PUFA) yang cukup rendah. Asam lemak jenuh dihasilkan dari lemak pakan yang terdiri atas trigliserida, fosfolipid, dan galaktolipid mengalami transformasi didalam rumen melalui proses lipolisis dan biohidrogenasi. Menurut Jenkins (1993), lipolisis merupakan proses pelepasan free fatty acid yang diikuti oleh proses biohidrogenasi menjadi asam lemak jenuh yaitu proses pengurangan jumlah ikatan rangkap rantai karbon dari asam lemak. Selama proses lipolisis akan terjadi hidrolisis lemak yang diakibatkan oleh adanya enzim lipase. Tingginya kadar asam lemak jenuh pada daging diakibatkan adanya pemutusan ikatan rangkap asam lemak tidak jenuh menjadi asam lemak jenuh yang disebut sebagai proses biohidrogenasi. Menurut Gadeyne et al. (2015), asam lemak tidak jenuh pada pakan ternak ruminansia akan menurun akibat adanya proses biohidrogenasi di dalam rumen. Asam lemak tidak jenuh akan mengalami biohidrogenasi di dalam rumen menjadi asam lemak jenuh dan akan terjadi akumulasi isomer cis dan trans. Bahan pakan lemak yang bersumber dari nabati banyak mengandung asam lemak tidak jenuh, yaitu oleat, linoleat, dan linolenat yang akan mengalami biohidrogenasi atau reaksi penjenuhan secara massive di dalam rumen yang mengakibatkan asam lemak jenuh pada produk meningkat. Pakan yang mengandung lemak cukup tinggi merupakan bahan pakan sumber energi alternatif yang dibutuhkan oleh ternak. Namun, menurut Bunting (1996), bila minyak diberikan dalam jumlah berlebih (diatas 5%) kepada ternak ruminansia dapat mengganggu populasi mikroba di dalam rumen dan mengurangi kemampuan ruminansia untuk mencerna hijauan. Penambahan minyak yang terproteksi sabun kalsium yang diberikan dalam penelitian ini adalah sebanyak 6% karena dengan adanya proteksi dari sabun kalsium maka diharapkan minyak yang diberikan tidak mengalami biohidrogenasi seluruhnya. Sabun kalsium merupakan suatu proses kimiawi untuk menyabunkan bahan lemak dan alkali yang dikenal dengan proses saponifikasi dan ditambahkan mineral kalsium (Ca) dengan tujuan untuk mengubah bentuk minyak menjadi padat. Menurut Jenkins (1993), untuk mencegah terjadinya biohidrogenasi pada pemberian lemak lebih dari 5% maka lemak (khususnya lemak tak jenuh) harus diproteksi, salah satunya dengan sabun kalsium. Minyak nabati yang banyak mengandung asam lemak tidak jenuh adalah minyak flaxseed dan minyak kanola. Menurut Carter (1993), flaxseed mengandung 32 – 45% minyak, yaitu 51 – 55% alpha – linolenat (famili Omega 3), 15 – 18% linoleat (Omega 6). Menurut Holländer et al. (2012), minyak kanola mengandung 60% oleat, 20% linoleat dan 10% linolenat. Menurut Hidayah et al. (2014), sabun kalsium minyak flaxseed dan minyak kanola pada level 4% memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap proses biohidrogenasi didalam rumen dibandingkan dengan minyak wijen berdasarkan pengukuran asam lemak pada jam ke-4. Penurunan biohidrogenasi sabun kalsium minyak flaxseed dan sabun kalsium minyak kanola sebesar 50% dan 27.11%, sedangkan sabun kalsium minyak wijen terbiohidrogenasi seluruhnya.
2
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh minyak nabati terproteksi terhadap jumlah mikroba rumen yaitu populasi bakteri total dan protozoa, serta mengkaji pengaruh pemberian sabun kalsium minyak kanola dan minyak flaxseed pada level 6% terhadap biohidrogenasi lemak di dalam rumen secara in vitro pada jam ke 0, 4 dan jam ke 8.
MATERI DAN METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan dari bulan Juni sampai dengan bulan Desember 2014. Analasis profil asam lemak dilakukan di Laboratorium Balai Besar Industri Agro (BBIA). Analisis karakteristik fermentasi rumen dilakukan di Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan Mikrobiologi Nutrisi, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Institut Pertanian Bogor. Laboratorium Kimia Pusat Studi Pangan dan Gizi, Universitas Gadjah Mada. Materi Bahan Ternak dan Pakan Cairan rumen yang digunakan adalah cairan rumen sapi potong (PO) berfistula yang dipelihara di Laboratorium Lapang LIPI Cibinong. Cairan rumen dari kombinasi tiga ekor sapi potong berfistula. Ransum tersusun atas 60% hijauan (rumput gajah) dan 40% konsentrat. Ransum disusun untuk ternak sapi potong fase penggemukan dengan kebutuhan protein (PK) minimal 11.69% dan energi (TDN) minimal 66.15% (Kearl 1982). Tabel 1 Komposisi konsentrat pakan Bahan Pakan Komposisi (%) R0 R1 Onggok 45 38.3 Pollard 9 9 Bungkil kelapa 28.30 29 Molases 15 15 CaCO3 1 1 Premix 0.2 0.2 DCP 0 0 Urea 1.5 1.5 Sabun kalsium minyak flaxseed 0 0 Sabun kalsium minyak kanola 0 6
R2 38.3 9 29 15 1 0.2 0 1.5 6 0
3
Tabel 2 Komposisi nutrien konsentrat dalam 100% BK Kadar Nutrien Komposisi (%) R0 R1 BK 86.08 81.04 Abu 5.49 5.77 Protein 13.55 14.50 Lemak 4.96 10.02 SK 14.10 14.99 TDN 72.39 72.37
R2 81.04 5.78 14.44 9.20 14.93 72.53
Berdasarkan perhitungan
Alat Peralatan yang digunakan antara lain timbangan digital, waterbath, magnetic stirrer, spoit, termos, shaker waterbath, oven 60°C, tabung fermentor, tutup karet, pipet volumetrik, bulp, gelas ukur, tabung gas CO2, tabung eppendorf, oven 105oC, tanur, autoclave, counting chamber, mikroskop cahaya, tabung hungate, freezer, roller tube, spoit, dan Gas Chromatography. Metode Prosedur Pembuatan Tepung Rumput Gajah Rumput gajah didapatkan dari Laboratorium Lapang Nutrisi Ternak Perah, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Institut Pertanian Bogor. Rumput gajah diambil sebanyak 2 Kg, dikeringkan (kering layu) selama 4 jam di bawah sinar matahari. Rumput gajah yang sudah dilayukan dikeringkan dengan menggunakan oven (60oC) selama 2 hari dan ditimbang. Bahan yang sudah dikeringkan dengan oven tersebut digiling dengan menggunakan mesin giling sampai menjadi tepung. Prosedur Pembuatan Sabun Kalsium Prosedur pembuatan sabun kalsium menggunakan 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 lemak pada hotplate (2000C), kemudian ditambahkan larutan NaOH dan putaran 800 rpm sampai lemak larut sempurna. Larutan CaCl2 ditambahkan (2.35 g dan aquades 4.7 ml), setelah pemanasan dilakukan pendinginan sampai terbentuk padatan sabun kalsium. Pengambilan Cairan Rumen Cairan rumen diambil dari tiga sapi potong berfistula, namun sebelum diambil termos tempat cairan rumen diisi dengan air panas dengan suhu 39oC terlebih dahulu dan ditutup. Cairan rumen diperas dengan menggunakan kain kasa dan dimasukkan ke dalam termos dengan air panas yang telah dibuang. Termos
4
yang telah diisi dengan cairan rumen segera ditutup rapat dan dialiri gas CO2 agar tetap dalam keadaan anaerob. Pembuatan Larutan Mc Dougall Metode yang digunakan untuk pembuatan buffer Mc Dougall menurut Tilley dan Terry (1963). Bahan yang digunakan untuk pembuatan buffer Mc Dougall sebanyak 6 L adalah 58.8 g NaHCO3, 42 g Na2HPO4.7H2O, 3.42 g KCl, 2.82 g NaCl, 0.72 g MgSO4.7H2O dan 5 L aquades. Bahan – bahan tersebut dicampurkan dan dilarutkan, kemudian ditambahkan 0.24 g CaCl2. Leher labu dibersihkan dengan aquades sampai permukaan air mencapai tanda tera. Larutan tersebut dialiri gas CO2 secara perlahan sampai pH larutan menjadi 7, kemudian larutan buffer tersebut dimasukkan kedalam tabung fermentor sebanyak 40 ml. Fermentasi Pakan Metode yang digunakan untuk fermentasi pakan berdasarkan Tilley dan Terry (1963) yang telah dimodifikasi. Sampel ransum kontrol, ransum yang ditambah sabun kalsium minyak flaxseed (6%), dan sampel yang ditambah sabun kalsium minyak kanola (6%) masing – masing dimasukkan kedalam tabung fermentor sebanyak 600 mg. Sampel perlakuan ditambahkan 10 ml cairan rumen dan 40 ml larutan Mc Dougall. Tabung fermentor dialiri gas CO2 selama 30 detik dan ditutup dengan karet berventilasi. Tabung dimasukkan ke dalam shaker water bath dengan suhu 39oC, kemudian dilakukan fermentasi selama 4 jam untuk pengambilan sampel asam lemak 4 jam, bakteri, protozoa dan VFA parsial, sedangkan inkubasi 8 jam untuk sampel asam lemak. Pengukuran Populasi Bakteri Total Pengukuran populasi bakteri total dilakukan dengan menggunakan media BHI dan metode roller tube (Ogimoto dan Imai 1981) yang telah dimodifikasi dengan penambahan media stok gliserol. Penggunaan media stok gliserol tersebut bertujuan untuk penyimpanan sampel apabila tidak langsung ditumbuhkan. Sampel bakteri yang telah diinkubasi selama 4 jam dimasukkan kedalam media stok gliserol sebanyak 0.5 ml dan dapat disimpan. Media BHI dimasukkan kedalam tabung reaksi atau tabung Hungate sebanyak 5 ml, namun tabung tersebut telah diisi terlebih dahulu dengan bacto agar, kemudian media tersebut di diautoclave selama 15 menit. Pengenceran dilakukan dengan cara memasukkan sampel bakteri dari media gliserol sebanyak 0.05 ml kedalam media pengencer dengan volume 4.95 ml. Pengenceran dilakukan sebanyak tiga kali, kemudian dimasukkan kedalam media agar sebanyak 0.1 ml dan diputar agar media merata dan memadat. Sampel tersebut diinkubasi selama 24 jam. Populasi Bakteri Total = Pengukuran Populasi Protozoa Populasi protozoa yang terdapat di dalam cairan rumen dapat dihitung berdasarkan metode pewarnaan dengan menggunakan larutan trypan blue formalin salin (TBFS) (Ogimoto dan Imai 1981). Sampel protozoa diambil dari cairan rumen yang telah diinkubasi selama 4 jam dan dimasukkan ke dalam botol film sebanyak 1 ml, kemudian ditambahkan larutan TBFS sebanyak 1 ml. Sampel diteteskan pada counting chamber Fuch Rosenthal Counting (4mm x 4mm x
5
2mm) dan ditutup dengan cover glass, kemudian populasi protozoa diamati dengan menggunakan mikroskop. Counting chamber yang digunakan memiliki ketebalan 0.2 ml dengan luas kotak terkecil adalah 0.0625 mm dan terdapat 16 kotak besar. Dalam satu kotak besar tersebut terdapat 16 kotak kecil. Populasi protozoa tersebut dapat dihitung dengan rumus: Jumlah protozoa/ml = N x 1/0.0032 x FP N = jumlah protozoa terhitung dalam 16 chamber FP = Faktor Pengenceran Pengukuran Konsentrasi VFA Parsial Pengukuran konsentrasi VFA parsial dilakukan dengan menggunakan alat Gas Chromatography (GC) (AOAC 1990). Gas Chromatography (GC) yang digunakan adalah jenis GC 8A, Shimadzu Crop., Kyoto, Japan yang memiliki kolom SP-1200, 1% H3PO4 on 80/100 Cromosorb WAW. Sampel VFA parsial yang digunakan merupakan sampel dari proses fermentasi inkubasi 4 jam sebanyak 1.5 ml yang dimasukkan ke dalam tabung eppendorf dan ditambahkan larutan H2SO4 pekat. Sampel diinjeksikan ke da a G seba yak 4 μ Konsentrasi VFA yang akan diukur dapat dilihat pada kromatogram yang terdapat pada layar monitor dan berdasarkan kromatogram standar acuan VFA. Perhitungan VFA tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan rumus: ea c mM sampel = ea s a da Produksi Gas Metan Estimasi produksi gas metan dilakukan dengan metode menurut Moss et al. (2000) yang berdasarkan data profil VFA parsial. Perhitungan produksi gas metan dapat dilakukan dengan rumus: Metan (mM) = 0.45 C2 – 0.275 C3 + 0.40 C4 Pengambilan Sampel Uji Asam Lemak Pengukuran profil asam lemak dilakukan dengan menggunakan metode Carriquiry et al. (2008) yaitu menggunakan alat Gas Chromatography yang memiliki kolom berisi teknokroma TR-CN (100). Jenis Gas Chromatography yang digunankan adalah GC 2010, Shimadzu Corp., Kyoto, Japan. Tahap pertama dimulai dari persiapan sampel. Sampel yang telah diinkubasi selama 4 dan 8 jam ditambahkan HCl pekat 37% untuk menurunkan pH sampel menjadi kurang dari 3, kemudian dimasukkan kedalam botol asam lemak 100 ml. Sampel asam lemak sebanyak 5 ml yaitu sekitar 5 – 10 gram diekstraksi terlebih dahulu untuk mendapatkan lemak dari sampel tersebut. Ekstraksi sampel asam lemak tersebut menggunakan campuran hexan : isopropanol dengan perbandingan 3 : 2 (Corl et al. 2001), kemudian sampel tersebut distirer selama satu malam dengan putaran sebesar 300 rpm. Tahap kedua adalah metilisasi untuk mendapatkan fatty acid methyl esters (FAME). Sampel yang telah distirer tersebut di saring dengan menggunakan kertas wathman dan ditambahkan Na2SO4 sebanyak 4 sendok, kemudian sampel tersebut dievaporator pada suhu ± 700C. Sampel yang telah di evaporator tersebut dimetilisasi untuk mendapatkan komponen asam lemaknya, yaitu dengan penambahan NaOH dalam metanol 0.2 N sebanyak 10 ml dan dipanaskan selama 15 menit dengan suhu ± 950C. Sampel yang dipanaskan tersebut ditambahkan indikator fenolftalen (PP) 0.2% sebanyak 4 tetes dan
6
dititrasi dengan menggunakan H2SO4 1 N, kemudian dipanaskan selama 20 menit. Sampel kemudian ditambahkan NaCl tepat jenuh sebanyak 20 ml, heptan 5 ml agar lemak dapat larut dan ditambahkan NaCl sebanyak 50 ml, kemudian dikocok sampai terbentuk pisahan anatara heptan dan NaCl. Fatty acid methyl esters (FAME) atau komponen asam lemak sampel akan mengalami pemisahan. Tahap ketiga adalah sampel diinjeksikan ke dalam Gas Chromatograph (GC). Rancangan Percobaan dan Analisis Data Rancangan percobaan yang digunakan untuk analisis data adalah rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 3 perlakuan dan 4 kelompok berdasarkan waktu pengambilan cairan rumen. Perlakuan tersebut adalah ransum kontrol, ransum dengan penambahan sabun kalsium minyak flaxseed, dan ransum dengan penambahan sabun kalsiun minyak kanola. Model matematik yang digunakan: Yij = μ + τi + βj + €ij Keterangan: Yijk = nilai pengamatan dari perlakuan ke-i dalam kelompok ke-j μ = nilai rataan populasi τi = pengaruh aditif dari perlakuan ke-i βj = pengaruh aditif dari kelompok ke-j €ij = galat percobaan dari perlakuan ke-i pada kelompok ke-j 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) dengan menggunakan software statistik SPSS 16. Profil VFA parsial dianalisis secara deskriptif. Peubah yang Diamati Peubah yang diamati pada penelitian ini adalah populasi mikroba rumen (bakteri total dan protozoa), VFA total, VFA parsial, estimasi produksi gas metan, dan profil asam lemak di dalam rumen. HASIL DAN PEMBAHASAN Populasi Mikroba Rumen Penambahan sabun kalsium minyak kanola dan sabun kalsium minyak flaxseed tidak nyata menurunkan populasi bakteri total dan protozoa di dalam rumen (Tabel 3). Tabel 3 Populasi total bakteri dan protozoa di dalam rumen dengan penambahan sabun kalsium minyak kanola dan minyak flaxseed Perlakuan Populasi bakteri total Populasi protozoa (Log cfu ml-1) (Log sel ml-1) Kontrol 6.68 ± 0.76 3.95 ± 0.13 Kontrol + sabun Ca minyak kanola 6.27 ± 0.25 3.85 ± 0.26 Kontrol + sabun Ca minyak flaxseed 6.27 ± 0.18 3.94 ± 0.13
7
Penambahan sabun kalsium minyak nabati yang berbeda tidak mempengaruhi populasi bakteri total di dalam rumen. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan asam lemak tidak jenuh yang diproteksi sabun kalsium tidak mengganggu pertumbuhan mikroba rumen. Populasi bakteri akan semakin menurun apabila asam lemak tidak jenuh C18 di dalam ransum meningkat (Tanuwiria 2011). Adawiah et al. (2007), menyatakan bahwa penggunaan lemak dari minyak jagung dan minyak ikan yang diproteksi pada pakan ruminansia tidak menghambat pertumbuhan mikroba, sehingga kecernaan serat tidak menurun. Pada penelitian ini, penggunaan minyak terproteksi pada level 6% tidak mempengaruhi populasi bakteri total. Hasil penelitian menunjukkan bahwa efektifitas sabun kalsium cukup baik dalam melindungi minyak agar tidak mengganggu aktivitas mikroba rumen. Menurut Hidayah et al. (2014), penambahan minyak dengan level 4% belum memperlihatkan tingkat toksik yang berebda antara jenis asam lemak tak jenuh (oleat, linoleat, dan linolenat). Metode proteksi sabun kalsium mampu meningkatkan populasi bakteri total akibat adanya mineral kalsium yang menstimulasi pertumbuhan dan aktivitas mikroba rumen. Sebaliknya, Adawiah et al. (2007) menyatakan bahwa penambahan minyak ikan sebesar 1.5% tanpa diproteksi sangat nyata menurunkan populasi bakteri rumen dibandingkan penambahan minyak ikan dalam bentuk sabun kalsium sebesar 3%. Populasi protozoa tidak terganggu dengan adanya penambahan sabun kalsium minyak kanola maupun minyak flaxseed. Protozoa dapat memanfaatkan ransum yang diberikan dan protozoa mampu bertahan terhadap ransum perlakuan yang diberikan, sehingga tidak menggaggu proses perncernaan di dalam rumen. Protozoa dapat membantu proses fermentasi di dalam rumen terutama dalam mencerna pati. Beberapa penelitian sebelumnya melaporkan adanya penurunan populasi protozoa di dalam rumen dapat diakibatkan oleh kandungan asam lemak dari minyak nabati yang diberikan. Menurut Sondakh et al. (2012), pakan yang mengandung Medium Chain Fatty Acid (MFCA) sebesar 1.5% nyata menurunkan populasi protozoa. MCFA pada sabun kalsium minyak kanola sebesar 2.95%, sedangkan pada sabun kalsium minyak flaxseed sebesar 1.48%. Asam laurat termasuk MFCA yang menyebabkan penurunan populasi protozoa dan merupakan agen defaunasi protozoa. Machmuller (2006) menyatakan bahwa MFCA akan menghambat pertumbuhan protozoa dan menghambat aktivitas ciliate protozoa (Entodinium spp.). Penghambatan aktivitas ciliate protozoa dan gram positif archaea terjadi akibat adanya asam laurat yang dapat meningkatkan sensitivitas mikroba pada dinding sel. Menurut Sitoresmi et al. (2009), pemberian minyak kelapa yang mengandung asam laurat 25.47%, asam oleat 0.04%, dan asam linoleat 2.36% memberikan efek yang cukup besar terhadap rataan jumlah protozoa. Menurut Hristov et al. (2004), semakin banyak ikatan rangkap pada asam lemak tidak jenuh rantai panjang akan menyebabkan populasi protozoa menurun. Ruminansia yang diberi pakan dengan kandungan asam lemak linoleat tinggi yang tidak diproteksi akan menyebabkan populasi protozoa yang lebih rendah dibandingkan pakan sumber asam lemak oleat yang tidak diproteksi. Penurunan populasi protozoa yang signifikan dapat mempengaruhi keseimbangan pH didalam rumen, sehingga akan mempengaruhi aktivitas mikroba didalam rumen. Populasi protozoa mengalami penurunaan juga dapat diakibatkan oleh kelompok rumen yang digunakan. Menurut Hidayah et al.
8
(2014), proteksi minyak nabati dengan metode sabun mikroenkapsulasi tidak menganggu aktivitas mikroba rumen.
kalsium
dan
Profil VFA Parsial dan Estimasi Produksi Metan Penambahan sabun kalsium minyak flaxseed dan minyak kanola dapat meningkatkan produksi VFA total dibandingkan kontrol. Namun demikian, penambahan sabun kalsium minyak flaxseed menghasilkan produksi VFA total paling tinggi, meningkatkan proporsi propionat serta menurunkan rasio C2/C3. Persentase propionat pada perlakuan sabun kalsium minyak flaxseed semakin meningkat, sehingga persentase rasio asetat dan butirat semakin menurun. Menurut Hidayah et al. (2014), suplementasi sabun kalsium minyak flaxseed memiliki produksi VFA total tertinggi menandakan bahwa metode sabun kalsium mampu memberikan sumbangan energi tertinggi rumen. Hasil pengukuran VFA total, VFA parsial, estimasi produksi gas metan terdapat pada Tabel 4. Tabel 4 VFA total dan VFA parsial dengan penambahan sabun kalsium pada minyak kanola dan minyak flaxseed pada 4 jam fermentasi Parameter Kontrol Kontrol + Sabun Kontrol + Sabun Ca minyak Ca minyak kanola flaxseed VFA total (mM) 120.4 ± 5.62b 147.8 ± 9.80a 160.7± 15.0a Proporsional VFA (mM/100 mM) Asetat (C2) 67.24 65.22 65.69 Propionat (C3) 22.10 22.42 25.84 Isobutirat + Butirat (C4) 9.77 10.57 7.84 Isovalerat + Valerat (C5) 0.88 1.78 0.63 C2 : C3 3.04 2.91 2.54 * Estimasi produksi metan (mM) 33.82 40.52 41.12 Produksi metan/ BO tercerna Data produksi VFA total Aliyah yang belum dipublikasi Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaaan nyata pada setiap jam inkubasi (P< 0.05) * Perhitungan produksi gas metan dengan rumus (Moss et al. 2000) Metan (mM) = 0.45 C2 – 0.275 C3 + 0.40 C4
Volatile fatty acid atau asam lemak terbang merupakan hasil dari fermentasi di dalam rumen akibat adanya aktivitas mikroba. Pencernaan karbohidrat di dalam rumen akan menghasilkan VFA yaitu asetat, propionat, butirat dan asam lemak lainnya. Kisaran nilai VFA total yang dihasilkan pada penelitian ini adalah 120.4 – 160.7 (mM). Nilai VFA total tersebut lebih rendah dibandingkan dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Hidayah et al. (2014), yaitu VFA total minyak flaxseed dan minyak kanola terproteksi sabun kalsium adalah 79.90 ± 2.48 dan 69.84 ± 6.15 (mM). Menurut Sutardi (1977), kisaran produksi VFA total yang mendukung untuk pertumbuhan mikroba rumen adalah 80 – 160 mM. Nilai VFA total yang lebih rendah pada perlakuan kontrol linear dengan populasi bakteri yang menurun walaupun tidak signifikan. Sakinah (2005) menyatakan bahwa petunjuk kecukupan energi bagi ternak adalah tingginya produksi VFA. Menurut Jenkins dan Palmquist (1986), sabun dapat dicampur
9
dengan beberapa jenis pakan dan penggunaan sabun kalsium tidak mengganggu sistem fermentasi rumen. Nilai VFA total dan estimasi produksi metan pada perlakuan kontrol lebih rendah dibandingkan perlakuan lainnya dapat diakibatkan oleh tidak adanya penambahan minyak pada ransum. Penabahan minyak akan meningkatkan VFA total akibat meningkatnya proses degradasi pakan oleh mikroorganisme rumen. peningkatan VFA total akan menyebabkan produksi gas metan meningkat karena fermentasi pakan di dalam rumen selain menghasilkan VFA akan menghasilkan gas metan. Menurut Santoso dan Hariadi (2008), volume gas metan yang tinggi selama inkubasi 48 jam didukung oleh nilai degradasi BK dan BO yang tinggi. Produksi gas metan sabun kalsium minyak kanola dan sabun kalsium minyak flaxseed semakin meningkat dibandingkan kontrol. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh terhambatnya proses biohidrogenasi lemak di dalam rumen. Proporsi propionat yang semakin meningkat menunjukkan bahwa asupan energinya semakin meningkat karena propionat merupakan sumber energi utama bagi ternak pedaging. Menurut Li et al. (2009), konsentrasi VFA total dapat meningkat dengan pemberian asam linolenat, malat-asam linolenat, dan fumaratasam linolenat seiring dengan bertambahnya waktu inkubasi. Pemberian asam linolenat juga menurunkan konsentrasi asetat, meningkatkan konsentrasi propionat, dan menurunkan rasio asetat dan propionat. Gas metan hasil fermentasi ransum dengan penambahan sabun kalsium minyak kanola dan minyak flaxseed semakin meningkat jika dibandingkan dengan kontrol. Produksi gas metan pada sabun kalsium minyak flaxseed lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh terhambatnya proses biohidrogenasi asam lemak tidak jenuh menjadi asam lemak jenuh di dalam rumen. Biohidrogenasi dapat menyebabkan produksi gas metan meningkat karena biohidrogenasi menggunakan hidrogen untuk menjenuhkan asam lemak, sehingga penggunaan hidrogen untuk membentuk metan menurun. Asam lemak tidak jenuh yang diproteksi menyebabkan terjadinya penurunan proses biohidrogenasi, sehingga hidrogen digunakan untuk membentuk metan. Menurut Beauchemin et al. (2014), penambahan pakan sumber lemak, seperti tallow, minyak bunga matahari, dan minyak biji bunga matahari dapat menurunkan produksi gas metan. Namun, minyak biji bunga matahari lebih mampu menurunkan produksi gas metan karena mengandung asam lemak tidak jenuh yang tinggi dan akan mengalami penjenuhan di dalam rumen. Produksi gas metan yang tinggi pada minyak flaxseed sabun kalsium juga dapat diakibatkan oleh rendahnya kadar isovalerat, tingginya kadar asetat dan butirat. Asetat dan butirat merupakan salah satu pembentuk gas metan, sehingga produksi gas metan akan semakin tinggi dengan meningkatkanya proporsi asetat dan butirat. Rendahnya proporsi isovalerat juga dapat menjadi penyabab tingginya gas metan karena pembentukan isovalerat membutuhkan metan (CH4). Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi gas metan semakin meningkat dengan semakin meningkatnya proporsi propionat. Bakteri metanogen akan memanfaatkan H2 hasil fermentasi rumen untuk membentuk metan. Menurut Suharti (2010), penambahan ekstrak lerak dapat meningkatkan prosuksi propionat dan menurunkan produksi metan. Penurunan konsentrasi metan/ml gas sebesar 11% menunjukkan terjadinya pemanfaatan H2 untuk pembentukan propionat. Hal tersebut diakibatkan oleh produksi metan maupun
10
propionat membutuhkan H2 dalam metabolisme pembentukannya dalam sistem rumen. Wine et al. (2005) menyatakan bahwa pembentukan CH4 membutuhkan H2 dan pembentukan propionat juga membutuhkan H2, sehingga produksi metan akan menurun dengan terjadinya peningkatan konsentrasi propionat. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh proteksi sabun kalsium menyebabkan pembentukan CH4 meningkat akibat aktivitas mikroba metanogen pembentuk metan tidak terganggu. Menurut Parakkasi (1999), perlindungan lemak dapat memungkinkan penggunaan minyak dalam jumlah banyak dapat menyebabkan kerusakan kecernaan selulosa dan pembentukan gas metan. Menurut Hidayah et al.(2014), produksi gas metan pada sabun kalsium minyak kanola (21.89 ± 2.40 mol/100mol) dan sabun kalsium minyak flaxseed (23.73 ± 0.94 mol/100mol) tidak jauh berbeda. Minyak flaxseed mengandung asam linoleat yang mampu menurunkan aktivitas archae metanogen. Menurut Beauchemin dan McGinn (2014), penambahan pakan dengan minyak kanola yang tidak diproteksi dapat menurunkan emisi gas metan sebesar 32% hari-1 sapi-1 akibat adanya asam fumarat yang terkandung didalam minyak kanola. Asam fumarat merupakan prekursor metabolik dari propionat dan dapat memberikan hidrogen alternatif di dalam rumen. Asam fumarat dapat menurunkan emisi gas metan secara in vitro. Profil Asam Lemak Cairan Rumen Pada 4 jam fermentasi in vitro, proteksi minyak flaxseed dengan sabun kalsium nyata (P < 0.05) meningkatkan kandungan asam lemak tidak jenuh di dalam rumen. Penurunan persentase asam lemak tidak jenuh jam ke-4 pada sabun kalsium minyak kanola sebesar 79.08%, sedangkan pada sabun kalsium minyak flaxseed sebesar 49.36% dan kontrol sebesar 33.08%. Pada jam ke-8 sabun kalsium minyak kanola mengalami biohidrogenasi sebesar 81.41%, sabun kalsium minyak flaxseed sebesar 66.24% (Tabel 5). Pada 4 jam fermentasi, sabun kalsium minyak kanola mengalami biohidrogenasi yang lebih besar dibandingkan sabun kalsium minyak flaxseed. Hal tersebut diduga karena minyak kanola mengandung asam oleat (C18:1) dan linoleat (C18:2) yang lebih tinggi. Ikatan antara asam lemak dengan NaOH yang kurang sempurna juga dapat menyebabkan sabun kalsium kurang mampu melindungi asam lemak dari proses biohidrogenasi di dalam rumen. Hal tersebut juga menunjukkan bahwa pada jam ke 4, sabun kalsium pada minyak kanola lebih cepat mengalami biohidrogenasi. Namun, pada fermentasi jam ke 8, sabun kalsium minyak flaxseed mengalami biohidrogenasi yang lebih tinggi dibandingkan sabun kalsium minyak kanola. Hal tersebut menunjukkan bahwa, semakin lama waktu inkubasi, maka sabun kalsium kurang efektif dalam melindungi minyak flaxseed dari proses biohidrogenasi. Meningkatnya kandungan asam lemak tidak jenuh di dalam rumen dengan adanya penambahan sabun kalsium minyak flaxseed dapat diakibatkan oleh ikatan antara sabun kalsium dengan lemak cukup kuat, sehingga sabun kalsium minyak flaxseed mengalami biohidrogenasi yang lebih rendah. Kandungan linolenat (C18:3) yang tinggi menyebabkan sabun kalsium minyak flaxseed mengalami biohidrogenasi yang lebih rendah pada jam ke 4 jika dibandingkan dengan sabun kalsium minyak kanola yang kaya akan asam oleat. Linolenat merupakan asam lemak rantai panjang yang memiliki titik leleh yang rendah, sehingga ikatan rantai
11
karbon minyak flaxseed tidak mudah untuk dipecah pada saat fermentasi jam ke 4. Namun, pada fermentasi jam ke 8, sabun kalsium lebih mampu memproteksi minyak kanola. Oleat merupakan asam lemak rantai panjang dengan titik leleh yang lebih tinggi dibandingkan linolenat, sehingga ikatan karbonnya lebih mudah dipecah. Menurut Wood et al. (2003), asam lemak rantai panjang memiliki titik leleh lebih rendah, sehingga akan mempengaruhi proses oksidasi dan reaksi penjenuhan di dalam rumen. Sabun kalsium minyak flaxseed mengandung asam lemak oleat, linoleat dan linolenat yang lebih rendah dibandingkan sabun kalsium minyak kanola. Asam lemak linolenat sabun kalsium minyak flaxseed dan minyak kanola mengalami biohidrogenasi sempurna pada jam ke-4 dan jam ke-8, sedangkan pada kontrol tidak terdapat asam lemak oleat, linoleat, dan linolenat. Kandungan asam lemak linolenat pada sabun kalsium minyak flaxseed seharusnya lebih tinggi dibandingkan sabun kalsium minyak kanola karena sebagian besar asam lemak jenuh terdapat pada minyak flaxseed adalah linolenat. Menurut Holländer et al. (2012), minyak kanola mengandung 60% oleat, 20% linoleat dan 10% linolenat. Flaxseed mengandung 32 – 45% minyak, yaitu 51 – 55% alpha – linolenat (famili Omega 3), 15 – 18% linoleat (Omega 6) (Carter 1993). Pada fermentasi jam ke 4 dan jam ke 8, sabun kalsium minyak flaxseed lebih mampu mempertahankan asam lemak olaet dan linoleat dibandingkan sabun kalsium minyak kanola. Hal tersebut diduga diakibatkan oleh kandungan asam linolenat (C18:3) yang tinggi pada sabun kalsium minyak flaxseed. Asam linolenat (C18:3) mengalami proses biohidrogenasi yang lebih panjang dibandingkan oleat (C18:1) dan linoleat (C18:2) karena memiliki ikatan rangkap yang lebih banyak. Ikatan rangkap yang lebih banyak tersebut menyebabkan ikatan rantainya lebih sulit untuk dipecah, sehingga menyebabkan sabun kalsium lebih mampu melindungi asam lemak oleat (C18:1) dan linoleat (C18:2) pada minyak flaxseed dibandingkan minyak kanola yang mengandung asam linolenat yang lebih sedikit. Menurut Hidayah et al. (2014), jenis minyak yang paling tahan terhadap proses biohidrogenasi secara berurutan adalah minyak wijen, flaxseed, dan kanola. Menurut Fincham et al. (2014), asam lemak linoleat dan linolenat merupakan prekursor asam lemak utama dalam pakan sapi penggemukan, namun biohidrogenasi asam lemak linoleat dan linolenat akan menghasilkan asam lemak trans – 10 dan trans-11 18:1. Lake et al. (2014) menyatakan bahwa peningkatan konsentrasi C18:1 trans-11 di dalam jaringan adiposa anak sapi yang sedang menyusui dengan pemberian pakan sumber oleat dari safflower seed dapat meningkatkan kandungan cis-9, trans11- CLA di dalam jaringan sebesar 10.84% dibandingkan pakan kontrol (34.44%) dan pakan sumber linoleat dari safflower seed meningkat sebesar 6.43%.
0 Jam
Kontrol + sabun Ca Minyak Flaxseed 4 Jam 8 Jam
0.029 0.194 0.083 0.111 0.000
0.76 ± 0.27 0.10 ± 0.03b 0.08 0.02 0.00
0.53 ± 0.07 0.07 ± 0.05 0.05 0.01 0.00
0.030 0.484 0.279 0.195 0.010
0.39 ± 0.14 0.10 ± 0.02b 0.07 0.03 0.00
0.54 ± 0.27 0.08 ± 0.06 0.07 0.01 0.00
0.019 0.355 0.189 0.163 0.004
Lemak Jenuh: Lemak Tidak Jenuh: Oleat (C18:1) Linoleat (C18:2) Linolenat (C18:3)
Komposisi Asam Lemak:
Parameter 4 Jam
8 Jam
0 Jam
4 Jam
8 Jam
Kontrol + sabun Ca Minyak kanola 0 Jam
4 Jam
8 Jam
12.84 87.16 42.61 57.39 0.00
87.74 ± 6.14 12.26 ± 6.14 87.71 14.29 0.00
91.89 ± 9.25 8.11 ± 9.25 82.50 17.50 0.00
5.91 94.09 57.56 40.34 2.10
77.62 ± 10.51 22.38 ± 10.51 71.50 28.50 0.00
87.75 ± 4.93 12.25 ± 4.93 84.77 14.00 0.00
5.14 94.86 53.11 45.76 1.13
70.97 ± 11.38 29.03 ± 11.38 71.00 29.00 0.00
86.43 ± 4.82 13.57 ± 4.82 85.19 14.81 0.00
----------------------------------------------------------------------------------- % -----------------------------------------------------------------------------
( 0 Jam
Kontrol
Tabel 6 Persentase profil asam lemak pada fermentasi 0, 4 dan 8 jam
0.51 ± 0.24 0.08 ± 0.05 0.06 0.02 0.00
Kontrol + Sabun Ca Minyak Flaxseed
0.48 ± 0.17 0.18 ± 0.05a 0.13 0.05 0.00
Angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan ada perbedaaan nyata pada setiap jam inkubasi (P< 0.05)
Lemak Jenuh: Lemak Tidak Jenuh: Oleat (C18:1) Linoleat (C18:2) Linolenat (C18:3)
8 Jam
Kontrol + sabun Ca Minyak Kanola 0 Jam 4 Jam 8 Jam
--------------------------------------------------------------------- mg/ 50 ml ------------------------------------------------------------------
4 Jam
Komposisi Asam Lemak:
0 Jam
Kontrol
Tabel 5 Profil asam lemak pada fermentasi 0, 4 dan 8 jam
Parameter
12
13
Tabel 7 Tingkat biohidrogenasi asam lemak tidak jenuh pada fermentasi jam ke 4 dan jam ke 8 Perlakuan Tingkat Biohidrogenasi (%) 4 jam 8 jam Kontrol 51.10 53.67 Kontrol + Sabun Ca Minyak Kanola 79.35 81.41 Kontrol + Sabun Ca Minyak Flaxseed 48.89 66.24 Tingkat biohidrogenasi pada kontrol lebih rendah jika dibandingkan dengan sabun kalsium minyak flaxseed dan sabun kalsium minyak kanola. Hal tersebut dapat diakibatkan oleh tidak adanya penambahan minyak pada ransum kontrol, sehingga substrat yang mengalami proses biohidrogenasi lebih sedikit dibandingkan perlakuan lainnya yang ditambahkan minyak nabati terproteksi sebesar 6%. Sabun kalsium minyak kanola dan sabun kalsium minyak flaxseed mengandung lemak yang lebih tinggi, sehingga akan mengalami proses biohidrogenasi yang lebih tinggi. Perlakuan yang paling efektif dalam meningkatkan kandungan asam lemak C18:1 adalah sabun kalsium minyak flaxseed walaupun tidak jauh berbeda dengan sabun kalsium minyak kanola. Asam lemak C18:1 merupakan prekursor pembentuk CLA apabila jumlah C18:1 berlebih akibat adanya enzim Δ-9 desaturase. Hidayah et al. (2014) menyatakan bahwa minyak wijen yang diproteksi dengan metode mikroenkapsulasi dapat meningkatkan kandungan C18:1 akibat adanya akumulasi dari proses biohidrogenasi C18:2 yang dapat membentuk asam vasenat. Asam vasenat tersebut akan dikonversi kembali menjadi CLA. Proses biohidrogenasi asam linoleat dimulai dari tahap isomerisasi ikatan cis 12 menjadi trans 11 yang menghasilkan cis-9, tran-11 conjugated linoleic acid (CLA). Tahap berikutnya adalah proses reduksi CLA menjadi asam lemak trans 11 (asam vasenat-trans- 11 C18:1). Pada proses reduksi tersebut bakteri yang berperan adalah bakteri Butyrivibrio fibrisolven. Tahap terakhir dalam proses biohidrogenasi adalah hidrogenasi ikatan rangkap trans 11 menjadi asam stearat (C18:0) akibat adanya aktivitas bakteri Clostridium proteoclasticum (Hobson 1988). Perlakuan sabun kalsium minyak flaxseed mengandung C18:1 yang cukup tinggi dan mengandung C18:0 yang lebih rendah dibandingkan sabun kalsium minyak kanola. Hal tersebut diduga karena sabun kalsium minyak flaxseed lebih mampu menghambat aktivitas bakteri Clostridium proteoclasticum untuk membentuk C18:0. Asam lemak C18:1 yang berlebih akan dibentuk kembali menjadi CLA yang bermanfaat untuk kesehatan. Menurut Hidayah et al. (2014), proteksi minyak flaxseed dengan metode sabun kalsium merupakan metode dan minyak terbaik dalam mencegah terjadinya proses biohidrogenasi di dalam rumen dan dapat mengoptimalkan fermentasi rumen. Menurut Parodi (1999), isomerisasi dari asam linoleat dan asam linolenat oleh bakteri Butyrivibrio fibrisolvens pada proses biohidrogenasi di dalam rumen menghasilkan CLA. Bakteri Butyrivibrio fibrisolvens akan mengubah ikatan cis-12 menjadi ikatan trans 11.
14 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Penambahan sabun kalsium minyak kanola dan sabun kalsium minyak flaxseed sebesar 6% belum mempengaruhi populasi mikroba rumen. Proteksi sabun kalsium dapat mempertahankan populasi protozoa dan bakteri total di dalam cairan rumen. Sabun kalsium minyak flaxseed mampu menghasilkan total VFA dan persentase propionat yang lebih tinggi sebagai sumber energi bagi ternak. Gas metan tertinggi dihasilkan oleh sabun kalsium minyak flaxseed yang linear dengan rendahnya biohidrogenasi minyak flaxseed. Pada fermentasi jam ke4 terjadi penurunan asam lemak tidak jenuh baik pada sabun kalsium minyak kanola sebesar 79.35% maupun sabun kalsium minyak flaxseed sebesar 49.36%. Pada fermentasi jam ke-8 terjadi penurunan asam lemak tidak jenuh sebesar 81.41% pada sabun kalsium minyak kanola dan 66.24% pada sabun kalsium minyak falxseed. Sabun kalsium minyak flaxseed lebih tahan terhadap proses biohidrogenasi pada fermentasi jam ke 4 dan sabun kalsium minyak kanola lebih tahan terhadap biohidrogenasi pada fermentasi jam ke 8.
Saran Pengujian profil asam lemak pada ransum sabun kalsium minyak kanola perlu dilakukan kembali. Pengukuran profil asam lemak ransum yang ditambahakan minyak nabati tanpa proteksi sebesar 6% perlu dilakukan. Metode proteksi asam lemak tidak jenuh di dalam rumen sebaiknya menggunakan metode lainnya seperti metode mikroenkapsulasi. Pemberian sabun kalsium minyak flaxseed dan minyak kanola dapat diberikan pada jam yang berbeda akibat adanya perbedaan ketahanan terhadap proses biohidrogenasi di dalam rumen. DAFTAR PUSTAKA Adawiah, Sutardi T, Toharmat T, Manalu W, Ramli N, Tanuwiria UH. 2007. Respons terhadap suplementasi sabun mineral dan mineral organik serta kacang kedelai sangrai pada indikator fermentabilitas ransum dalam rumen domba. Med Pet. 30 (1): 63-70. Aliyah ND. 2015. Karakteristik fermentasi rumen in vitro dengan penambahan sabun kalsium minyak nabati pada buffer yang berbeda [Skripsi]. Bogor: (ID): Institut Pertanian Bogor belum terbit. [AOAC] Association of Official Analytical Chemists. 1990. Official Methods of Analysis. 12th. Ed. Washington, DC Washington, DC (USA): Association of Official Analytical Chemistry. Baeuchemin KA, McGinn SM. 2014. Methane emissions from beef cattle: effects of fumaric acid, essential oil, and canola oil. J Anim Sci. 84: 1489-1496. Bunting LD, Fernandez JM, Fornea RJ, White TW, Froetschel MA, Stone JD, Ingawa K. 1996. Seasonal effects of supplemental fat or undegradable
15 protein on the growth and metabolism of Holstein calves. J Dairy Sci. 79: 1611-1620. Carriquiry M, Weber WJ, Baumgard LH, Crooker BA. 2008. In-vitro biohydrogenation of four dietary fats. Anim Feed Sci Technol. 141 (3-4): 339-355. Carter J. 1993. Flaxseed as a source of alpha linolenic acid. J Am Coll Nutr. 12: 551. Corl A, Baumgard LH, Dwyer DA, Griinari JM, Phillips BS, Bauman DE. 2001. The role of −9 desaturase in the production of cis-9, trans-11 CLA. J Nutr Biochem. 12: 622–630. Fincham JR, Fontenot JP, Swecker WS, Herbein JH, Neel JPS, Scaglia G, Clapham WM, Notter DR. 2014. Fatty acid metabolism and deposition in subcutaneous adipose tissue of pasture- and feedlot-finished cattle. J Anim Sci. 87:3259–3277. Gadeyne F, Van Ranst G, Vlaeminck B, Vossen E, Van der Meeren P, Fievez V. 2015. Protection of polyunsaturated oils against ruminal biohydrogenation and oxidation during storage using a polyphenol oxidase containing extract from red clover. Food Chem. 171: 241–250. Hidayah N, Suharti S, Wiryawan KG. 2014. In vitro rumen fermentation of ration supplemented with protected vegetable oils. Med Pet. 37(2): 129-135. Hobson PN. 1988. The Rumen Microbial Ecosystem. London (UK): Elsevier Applied Science. Holländer 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: 26932704. Jenkins TC, Palmquist DL. 1984. Effect of fatty acid or calcium soap on rumen and total nutrient digestibility of dairy ration. J Dairy Sci. 67:978. Jenkins TC. 1993. Lipid metabolism in the rumen. J Dairy Sci. 76: 3851-3863. Kearl LC. 1982. Nutrient Requirements of Ruminants in Developing Countries. Logan Utah (USA): International feedstuffs Institiute Utah Agricultural Experiment Station Utah State University. Lake SL, Scholljegerdes EJ, Weston TR, Rule DC, Hess BW. 2014. Postpartum supplemental fat, but not maternal body condition score at parturition, affects plasma and adipose tissue fatty acid profiles of suckling beef calves. J Anim Sci. 84:1811–1819. Li XZ, Choi SH, Jin GL, Yan CG, Long RJ, Liang CY, Song MK. 2009. Linolenic acid in association with malate or fumarate increased CLA production and reduced methane generation by rumen microbes. Asian-Aust. J Anim. Sci. 22 (6) : 819 – 826. Machmuller A. 2006. Medium-chain fatty acids and their potensial to reduce methanogenesis in domestic ruminants. Agriculture, Ecosystems and Environment. 112: 107-114.
16 Mattjik AA, Sumertajaya M. 2006. Perancangan Percobaan dan Aplikasi SAS dan Minitab. Jilid I. Edisi ke 2. Bogor (ID): IPB Press. Moss AR, Jouany JP, Newbold J. 2000. Methane production by ruminants: its contribution to global warming. Ann Zootech. 49: 231-253. Ogimoto K, Imai S. 1981. Atlas of Rumen Microbiology. Tokyo (JP): Japan Scientific Societes. Palmquist DL, Jenkins TC, Joyner AE. 1986. Effect of dietatry fat and calcium source on insoluble soap formation in the rumen. J Dairy Sci. 69: 1020-1025. Parakkasi A. 1999. Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak Ruminan. Jakarta: (ID): UI-Press. Parodi PW. 1999. Conjugated LinoleicAcid: The Earlyyears. In : Advanced in Conjugated Linoleic Acid Research. Volume l.M.P. yuwarecs" M.M Mossoba, J.K.G. Kramer, M.W. Pariza and GJ. Newton. Sakinah D. 2005. Kajian suplementasi probiotik bermineral terhadap produksi VFA, NH3, dan kecernaan zat makanan pada domba. Skripsi. Bogor: (ID): Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Santoso B, Hariadi BTj. 2008. Komposisi kimia, degradasi nutrien dan produksi gas metana in vitro rumput tropik yang diawetkan dengan metode silase dan hay. Med Pet. 31(2): 128-137. Sitoresmi PD, Yusiati LM, Hartadi H. 2009. Pengaruh penambahan minyak kelapa, minyak biji bunga matahari, dan minyak kelapa sawit terhadap penurunan produksi metan di dalam rumen secara in vitro. Buletin Peternakan. 33: 96-105. Sondakh EHB, Lies MY, Hari H, Edi S. 2012. Bungkil kelapa sumber medium chain fatty acid dalam pakan ruminansia sebagai agensia penurun gas metan pada fermentasi rumen secara in vitro. J Agrinimal. 2 (2): 39-43. Suharti S. 2010. Modifikasi keragaman mikroba dan fermentasi rumen sapi dengan pemberian saponin lerak (Sapindus rarak) (Tesis). Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Sutardi T. 1977. Ketahanan protein makanan terhadap degradasi oleh mikroba rumen dan manfaatnya bagi produktivitas ternak. Buletin Makanan Ternak. 5:1-21. Tanuwiria UH, Budinuryanto DC, Darodjah S, Putranto WS. 2011. Suplementasi kalsium minyak kacang tanah, iodium minyak kacang tanah dan seng tembaga proteinat dalam ransum terhadap penampilan dan komposisi tubuh domba jantan. Bionatura-Jurnal Ilmu-ilmu Hayati dan Fisik. 13(2): 188 – 196. Tilley JMA, Terry RA. 1963. A two stage technique for in vitro digestin offorage crops. J Bri Grass Soc.18: 108-111. Wine E, Muezel S, Hoffman E, Makkar HPS, Becker K. 2005. The impact of saponin-containing plant materials on ruminant production – A Review. J Agri Food Chem. 53: 8093 – 8015. Wood JD, Richardson RI, Nute GR, Fisher AV, Campo MM, Kasapidou E, Sheard PR, Enser M. 2003. Effects of fatty acids on meat quality. Meat Sci. 66: 21–32.
17 LAMPIRAN Hasil Pengolahan Data Menggunakan SPSS 16.0 Lampiran 1 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap populasi bakteri total rumen SK JK db KT F P Perlakuan 0.446 2 0.223 1.254 0.351 Kelompok 0.934 3 0.311 1.752 0.256 Galat 1.066 6 0.178 Total 495.118 11 JK : jumlah kuadrat; db : derajat bebas; KT : kuadrat tengah Lampiran 2 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap populasi protozoa rumen SK JK db KT F P Perlakuan 0.028 2 0.014 1.092 0.394 Kelompok 0.229 3 0.076 6.043 0.030 Galat 0.076 6 0.013 Total 184.260 11 Lampiran 3 Uji lanjut duncan pengaruh metode proteksi terhadap kelompok populasi protozoa rumen (P<0.05) Kelompok N Superskrip b a 4 3 3.7300 3 3 3.8333 3.8333 1 3 4.0533 2 3 4.0533 Lampiran 4 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap produksi VFA total SK JK db KT F P Perlakuan 2916.979 2 1458.498 13.028 0.018 Kelompok 258.072 2 129.036 1.153 0.402 Galat 447.800 4 111.950 Total 190385.116 9 Lampiran 5 Uji lanjut duncan pengaruh metode proteksi terhadap perlakuan VFA total (P<0.05) Perlakuan N Superskrip b a 1 3 1.038E2 2 3 1.4777E2 3 3 1.6401E2
18 Lampiran 6 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak tidak jenuh pada fermentasi 4 jam SK JK db KT F P Perlakuan 0.013 2 0.007 27.318 0.005 Kelompok 0.006 2 0.003 11.773 0.021 Galat 0.001 4 0.000 Total 0.170 9 Lampiran 7 Uji lanjut duncan pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak tidak jenuh di dalam rumen (P=0.05) Perlakuan N Superskrip b a 1 3 0.1000 2 3 0.1033 3 3 0.1833 Lampiran 8 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak tidak jenuh pada fermentasi 8 jam SK JK db KT F P Perlakuan 0.001 2 0.000 0.097 0.910 Kelompok 0.004 2 0.002 6.20 0.595 Galat 0.011 3 0.004 Total 0.068 8 Lampiran 9 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak jenuh pada fermentasi 4 jam SK JK db KT F P Perlakuan .237 2 .118 4.657 .090 Kelompok .145 2 .072 2.846 .170 Galat .102 4 .025 Total 3.140 9 Lampiran 10 Hasil analisis pengaruh perlakuan terhadap profil asam lemak jenuh pada fermentasi 8 jam SK JK db KT F P Perlakuan 0.001 2 0.001 0.042 0.959 Kelompok 0.203 2 0.101 5.751 0.067 Galat 0.071 4 0.018 Total 2.750 9
19
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kotanopan pada tanggal 11 Agustus 1992. Penulis merupakan anak kedua dari pasangan Bapak Fakhruddin Nasution dan Ibu Misbah Lubis. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 01 Kotanopan 1998-2004, Pendidikan dilanjutkan di SMPN 01 Kotanopan pada tahun 2004-2007. Pendidikan lanjutan menengah atas di SMA Indonesia Raya Bandung pada tahun 2007-2010. Penulis diterima di IPB melalui jalur Seleksi Nasional Perguruan Tinggi Negeri Tulis (SNMPTN Tulis) pada tahun 2011 dan diterima di Program Studi Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan IPB. Penulis merupakan penerima beasiswa Peningkatan Prestasi Akademik (PPA) periode 2012-2014. Penulis pernah menjadi panitia acara Dekan Cup 2013 dan Penulis pernah mengikuti magang di PT Sierad Produce 2015. Penulis juga pernah sebagai asisten praktikum mata kuliah Formulasi Ransum tahun 2014 dan Mikrobiologi Nutrisi tahun 2015.
UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Sri Suharti SPt MSi dan Prof Dr Ir I Komang G Wiryawan selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, saran, dan motivasi sehingga penelitian ini dapat diselesaikan. Penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr Sri Suharti SPt MSi selaku dosen pembimbing akademik serta terimakasih atas bantuan finansial yang telah diberikan selama penelitian melalui dana Hibah BOPTN IPB tahun 2014. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Dr Despal SPt MSc Agr, selaku dosen pembahas seminar yang telah banyak memberi saran dan masukan kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada Prof Dr Ir Dewi Apri Astuti MS dan Sigit Prabowo SPt MSc selaku dosen penguji sidang yang telah banyak memberi saran dan masukan kepada penulis, serta teman-teman Program Studi Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan IPB yang telah banyak membantu penulis selama masa studi. Ucapan terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Ibu (Misbah Lubis), Bapak (Fakhruddin Nasution) dan seluruh keluarga atas segala kepercayaan, keikhlasan, kasih sayang, dan doa yang tiada henti selalu menguatkan dan memotivasi penulis selama menuntut ilmu. Terimakasih kepada Bu Adriyani, Nur Hidayah, Desti Nur Aliyah, serta teman – teman INTP 48 yang telah banyak membantu selama penelitian. 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.
