BAHAN PAKAN DAN FORMULASI RANSUM (Sumber Mineral, Vitamin, Bahan Aditif)
Adi Ratriyanto
BPFR
1
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
BAHAN PAKAN SUMBER MINERAL
Bahan yang tinggi kandungan mineralnya ¾ Mineral makro (macro minerals) ¾ Mineral mikro (trace minerals) Suplementasi dalam ransum tergantung spesies dan umur Bahan asal tanaman: mineralnya tergantung tingkat kesuburan tanah Bahan asal hewan: tulang, cangkang, kulit kerang dll Dalam ransum Æ keseimbangan antar masing-masing mineral
BPFR
2
1
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Pengaruh mineral pada nutrisi dan metabolisme: tidak independen ¾ Mineral-mineral interactions: Binding sites pada transport protein Æ Ca Binding Protein Ikatan kimia membentuk kompleks yang tidak terabsorpsi Æ misal: phytate Mineral cofactor enzymes Æ mensintesa molekul mineral. ¾ Mineral Mineral-vitamin vitamin interactions Saling melengkapi pada fungsi biokimiawi. Ca dan Vitamin K pada mineralisasi tulang dan pembekuan darah
BPFR
3
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Macro minerals
Trace minerals
Calcium (Ca) Chlorine (Cl) a Magnesium (Mg) Phosphorus (P) a Potassium (K) Sodium (Na) a Sulfur (S)
Cobalt (Co) Copper (Cu) b Iodine (I) c Iron (Fe) b Manganese (Mn) b Selenium (Se) b Zinc (Zn) b
a
Included as dietary ingredients Included in a premix c Included as iodized salt a b
BPFR
4
2
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Beberapa mineral Æ potentially limiting nutrients ¾ Pada bahan pakan: tidak terdapat pada konsentrasi / kadar yang cukup ¾ Ca, P, Mg, Na, Cu, Co, I, Fe, Se, Zn
Pada kondisi tertentu dapat terjadi toksisitas (toxicity) ¾ Cereal by products Cu 20 – 30 mg/kg, ¾ Oilseed meals Æ bahkan 80 mg/kg ¾ Molasses Tolerable limit : 25 mg/kg (pada domba)
BPFR
5
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
NaCl
Palatabel & penambah nafsu makan Sebagai carrier (40% NaCl + obat-obatan tertentu) P Penggunaan: 0,5 – 1,0% dalam ransum 1 – 3% dari konsentrat 0,25 – 0,50% dalam ransum babi Mineralized salt: NaCl + I Æ Iodized salt
BPFR
6
3
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Composition of a trace mineralized salt: Mineral
Amount in salt mixture (%)
NaCl N Cl Co Cu I Fe Mn S Zn
97 – 99 0,015 0,023 0,070 0,117 0,225 0,040 0,008
Ingredients: salt, cobalt carbonate, copper oxide, calcium iodate, iron carbonate, manganese oxide, sodium sulfate, zinc oxide, sodium ferrocyanide 7
BPFR
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Tepung tulang (bone meal) Source
Ca (%)
P (%)
Mg (%)
Bone meal,, steamed
24 – 29
12 – 14
0,3 ,
Bone meal, spent
27
12
Bone charcoal (arang tulang)
27
13
Tepung p g batu kapur p Æ kalsit, limestone, CaCO3
Sumber Ca (36 – 38%) Dicampur dengan ransum (tepung halus) Untuk unggas: tepung kasar (grit) BPFR
8
4
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Tepung Cangkang Kerang
Semua cangkang berbagai siput Tersusun dari 95 – 99% CaCO3 Ca ± 37% Baik untuk semua jenis ternak Giling kasar Æ unggas – layer Giling halus Æ campuran ransum
Garam dan Oksida Mineral
Calcium chloride Calcium oxide Dicalcium phosphate Manganese oxide dll BPFR
9
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Feed materials of mineral origin (EU-approved nonorganic feedstuffs)
Sodium Products: Sea salt Coarse rock salt Sodium sulfate
Sodium carbonate Sodium bicarbonate Sodium chloride
Calcium products: Lithotamnion & maerls shells of aquatic animals Calcium Ca c u carbonate ca bo ate Calcium lactate Calcium gluconate
BPFR
10
5
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Phosphorus products: Bone dicalcium phosphate precipitate Defluorinated dicalcium phosphate Defluorinated monocalcium phosphate
Magnesium products: Anhydrous magnesia Magnesium sulfate Magnesium chloride Magnesium carbonate
Sulfur products: Sodium sulfate BPFR
11
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Trace elements
Iron products: Ferrous carbonate Ferrous sulphate monohydrate Ferric oxide
Iodine products: Calcium iodate Anhydrous calcium iodate hexahydrate P t Potassium i iodide i did
Cobalt products: Cobaltous sulfate monohydrate/heptahydrate Basic cobaltous carbonate monohydrate BPFR
12
6
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Trace elements
Copper products: Copper oxide Basic copper carbonate monohydrate Copper sulfate pentahydrate
Manganese products: Manganous carbonate Manganous oxide M Manganic i oxide id Manganous sulfate Manganous monohydrate Manganous tetrahydrate BPFR
13
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Trace elements
Zinc products: Zinc carbonate Zinc oxide Zinc sulfate monohydrate/heptahydrate
Selenium products: Sodium selenate Sodium selenite
BPFR
14
7
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Kadar mineral pada berbagai sumber mineral Sumber
Formula
Limestone Calcium carbonate Oyster shell Dicalcium phosphate
CaCO3 CaCO3 CaCO3 CaHPO4.2H2O
Defluorinated phosphate Phosphate, Curacao Salt
NaCl
Copper sulfate Copper carbonate Copper oxide
CuSO4.5H2O CuCO3 Cu(OH)2 CuO
Mineral
%
Ca Ca Ca Ca P Ca P Ca P Na Cl Cu Cu Cu
38 40 38 23 18 32 18 36 14 39,3 60,7 25,4 55 76 15
BPFR
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
lanjutan Sumber
Formula
Calcium iodate Potassium iodide Ferrous sulfate Ferrous sulfate Ferrous carbonate Manganous oxide Manganous sulfate Sodium selenite Sodium selenate Zinc oxide Zinc sulfate Zinc carbonate
Ca (IO3)2 KI FeSO4.H2O FeSO4.7H2O FeCO3 MnO MnSO4.H2O NaSeO3 NaSeO4 ZnO ZnSO4.H2O ZnCO3 BPFR
Mineral
%
I I Fe Fe Fe Mn Mn Se Se Zn Zn Zn
62 70 31 21 45 77 32 45 41 8 41,8 80 36 52 16
8
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Estimates True Availability of Ca & P (%) (Pigs, Horses, Ruminants) Æ Proportion absorbed Feedstuffs
Ca
P
Pigs Forages, legumes Cereal grains Cereal by-products Oilseed meals Fish and meat meals Mineral sources
6 – 11 41 - 53
12 8 – 36 11 – 54 1 – 25 45 – 72 21 – 84
Horses Forages legumes Mineral sources
76 – 80 67 – 73
17
BPFR
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Estimates True Availability of Ca & P (%) (Pigs, Horses, Ruminants) Feedstuffs Ruminants Forages, legumes Forage, grasses Cereal grains Cereal by-products Oilseed meals Fish and meat meals Mineral sources
BPFR
Ca
P
24 – 56 59 15 49 – 67
56 – 95 60 – 75 72 – 76 25– 78 49 – 71 85 34 – 100
18
9
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
BAHAN PAKAN SUMBER VITAMIN
Hampir semua bahan pakan mengandung vitamin Kadar berbeda karena: penanaman, umur, proses, penyimpanan Beberapa vitamin rusak karena panas, sinar matahari, dll Meliputi vitamin, provitamin, substansi kimia yang mempunyai efek sama. Secara alamiah terkandung pada pakan, maupun sintetis Bahan alami Æ vitamin A, D, E, B2, B12, asam pantotenat, niacin, kholin
BPFR
19
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Satuan
µg/kg, mg/kg ¾ Group Vitamin B & asam askorbat ¾ Bentuk aktif dari vitamin terdapat pada bahan pakan (pangan) IU: International Units ¾ Untuk menyatakan potensi vitamin dalam bentuk lain (potensi aktivitas prekursor vitamin) RAE: Retinol Activity Equivalent ¾ Menyatakan potensi dari bentuk aktif prekursor Vitamin A µg atau mg RRR-α-tocopherol ¾ Menyatakan aktivitas Vitamin E BPFR
20
10
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
1 IU Vit A
= aktivitas dari 0,3 µg all-trans retinol = 0,55 µg retinol palmitate
1 RAE
= 1 µg retinol = 3,3 IU Vitamin A
1 IU Vit D3
= 0,025 µg Vit D3
1 IU Vit E
= 0,67 mg RRR-α-tocopherol
BPFR
21
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Vitamin yang larut dalam lemak Fat-soluble vitamins
Vitamin A (Retinoic acid, Retinol, Retinaldehyde) ¾ Warna kuning pucat ¾ Kristal padat ¾ Rusak oleh radiasi UV dan mudah teroksidasi di udara Sumber: ¾ Pada tanaman berwarna hijau / orange ¾ Pada hewan: hati, lemak ruminan, minyak ikan ¾ Provitamin A: ß-charotene, carotenoids
BPFR
22
11
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Defisiensi Vit A Blindness (kebutaan) Reduce sperm production Rough hair Reduced growth rate Abortion & stillbirths in cattle, etc
Kelebihan Vit A : toxic Overload retinol-binding capacity In pigs: Fetal abnormalities, thickening of skin skin, fragile & overgrown bones dll
BPFR
23
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Vitamin D Substansi utama : cholecalciferol (D3) Sebagian kecil : ergocalciferol (D2) Terdapat pada pakan asal tanaman (hijauan) Vitamin D2 pada hijauan segar dan dikeringkan (hay) Bentuk aktif:
25-hydroxycholecalciferol, 1,25-dihydroxycholecalciferol
uv Provitamin D3 ----------> Vitamin D3 Unggas hanya bisa menggunakan Vit D3
BPFR
24
12
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Defisiensi Vit D: Terjadi jika:
¾ ¾ ¾ ¾
Pakan defisien cholecalciferol Pakan bijian defisien Ca Ternak tidak mendapat sinar matahari cukup G Gangguan mineralisasi i li i ((ricketsia, i k t i osteomalasia) t l i ) Osteoporosis: tulang lemah, mudah patah Pertumbuhan lambat Gangguan embrio, stillbirths
Kelebihan Vit D: toxic ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Elevated Ele ated blood Ca Calcification of soft tissues Extensive kidney damage Britle and deformed bones Excessive bone mineral resorption in pigs BPFR
25
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Vitamin E Nama generik dari group tocopherol Merupakan antioxidant Terdapat pada tanaman hijau dan biji, preparat sintetik Defisiensi: ¾ Anemia, ¾ muscle degeneration, ¾ digestive tract lesions, ¾ liver necrosis
BPFR
26
13
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Vitamin K Berperan pada pembekuan darah K1 : phylloquinone Fat-soluble substances K2 : menaquinone K3 : menadione Æ Water soluble, similar functions
Phylloquinone terdapat pada tanaman hijau & minyak tanaman. Sumber utama Vit K untuk ternak: sintesis menaquinone oleh bakteri di usus. Defisiensi: Æ jarang terjadi ¾ Gangguan pembekuan darah ¾ Gangguan mineralisasi tulang Kelebihan: jarang terjadi BPFR
27
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Vitamin yang larut dalam air Water-soluble vitamins
Group Vitamin B (B complex) Vitamin B1: Thiamin Vitamin B2: Riboflavin Niacin Pantothenic acid Folate Biotin Lipoic acid Vit i B6 (Pi Vitamin (Piridoksin) id k i ) Vitamin B12 Choline
BPFR
28
14
Sumber: ¾ Bahan asal tanaman (kecuali B12): cereal, hijauan segar ¾ Bahan asal hewan ¾ Sintesis oleh bakteri intestine (diperlukan dalam metabolisme sel bakteri) bakteri).
Sebagian besar vitamin B adalah coenzim, yg diperlukan dalam reaksi intermedier metabolisme (transaminasi, transport elektron, siklus asam trikarbosilat) Absorpsi sangat sedikit pada cecum dan colon dari hindgut fermenters. Rusak oleh pemanasan (ekstrusi, pelleting) Æ thiamin: 77%, Vit. B6: 65%
BPFR
29
Defisiensi: ¾ Poor appetite and growth ¾ Muscular uncoordination ¾ Dermatitis ¾ Hair H i lloss ¾ Diarrhoea ¾ Anemia ¾ Digestive tract lesions ¾ Etc
BPFR
30
15
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
Vitamin C (Ascorbic acid) ¾ ¾
Disebut Vit. C karena merupakan vitamin ke-3 yang diidentifikasi. Pada sebagian besar hewan: disintesis dari glukosa:
Glucose + O2 ------> L-gulonolactone ------> L-ascorbate + H2O2 ¾
¾
Pada reaksi oksidasi tertentu, L-ascorbic acid dapat digantikan oleh D-ascobic acid, isoascorbic acid, atau glucoascorbic acid. Tidak dapat disimpan dalam jumlah banyak di dalam tubuh, sehingga harus disuplai, terutama untuk ternak yang tidak dapat mensintesis Vit. Vit C (misal: jika kekurangan enzim L Lgulonolactone oksidase)
BPFR
31
Fungsi: Antioksidan Cofaktor enzim Æ pada hidroksilasi prolin dan lisin serta oksidasi tirosine selama pembentukan kolagen Berperan pada sintesis carnitine & norepinephrine Defisiensi: Penurunan konsentrasi Vit. C pada jaringan Edema Weight loss Diarrhoea Specific structural defects in bone, teeth, cartilage, connective tissues, muscles (Æ karena gangguan pembentukan kolagen) etc BPFR
32
16
Bahan Pakan dan Formulasi Ransum
FEED ADDITIVE
Ditambahkan dengan tujuan dan jumlah tertentu: ¾ Menaikkan palatabilitas pakan
¾
Bentuk: mash, mash pellet pellet, crumble Density: rendah (bulky), padat Perekat (binding)Æ bentuk pellet, crumble: tepung tapioka, tepung sagu, molase, dll
Memperbaiki proses pencernaan pakan
Antibiotika Æ mengatur mikroorganisme, absorpsi Enzim pencernaan Æ degradasi pakan
BPFR
¾
Menaikkan kecepatan metabolisme nutrien
¾
Kasein beryodium Æ kecepatan metabolisme pada ayam (Æhormon tiroid) Growth promoter: pemacu pertumbuhan
Memenuhi permintaan konsumen
33
Yolk/karkas kuningÆ xantophil Anti jamur Æ pencegah fungi/jamur Anti parasit Æ pencegah bakteri parasit Antioksidan Æ pencegah oksidasi
Jumlah penambahan: %, ppm, ppb, ……dll
BPFR
34
17
ANTIBIOTIK (Antibiotic Growth Promoters, AGP)
Mode of action: not fully elucidated Impact on gut microflora: decrase the total number of gut microorganisms, suppression of pathogenic bacteria and fi ll iimproved finally, d energy and d nutrient t i t availability il bilit for f the th h hostt animals. Efective in young animals, esp. when hygienic conditions are poor Æ reduce enteritis disorders: diarrhoea However: inclusion of AGP decreased the number of beneficial bacteria !! Have been banned in EU and some developed countries
Æ Terramycin, Streptomycine, Zinc bacitracin, Gallimycine, Enrofloxacine, etc BPFR
35
Mode of action, with regard to growth performance: Suppression of (subclinical) infections Reduction of growth-depressing microbial metabolites (e.g. toxic amines) Reduced R d d utilization tili ti off nutrients t i t by b microorganisms i i Increase nutrient uptake through intestinal wall
BPFR
36
18
Negative impacts of antibiotic: Risk of bacterial resistance Æ making antibiotic therapy ineffective
Outbreak of antibiotic antibiotic-resistant resistant S S. typhimurium in calves in Britain and subsequent appearance in human infections Chloramphenicol-resistant S. typhimurium outbreak in Central America Evidence of resistance in the E. coli of intensively reared chickens and pigs routinely fed antibiotics The discovery of transmissible antibiotic resistance
BPFR
37
ENZYME: Bio-catalytic proteins that initiate or accelerate specific biological reactions.
Capable of degrading specific substrates by cleaving defined bonds in the respective molecules. Type of substrates: ¾
¾
Substrates which are also degraded by endogenous enzymes of the host: starch by amylase, proteins by protease protease, lipids by lipase. Substrates which are not degraded by digestive enzyme of the host: fibre components, including sustrates with antinutritional properties: phytate, pentosans BPFR
38
19
Enzyme
Substrate
Xylanase Amylase Protease Lipase ß-glucanase Pectinase Cellulase Phytase
Xylan Starch Proteins Lipids Glucans Pectine Cellulose phytate
BPFR
39
ANTI JAMUR (ANTIFUNGAL): Pertumbuhan jamur: Sebelum panen (di lahan) Setelah p panen: p pengolahan, g ,g gudang, g, tempat p p pakan Æ Nilai nutrisi turun, penyakit mikosis. Contoh jamur pencemar pakan: Aspergillus Penicillia Nigrospora Pencegahan pertumbuhan jamur: Menurunkan kadar air ----> ca. 12% Penggunaan anti jamur: asam propionat, Na. Propionat, dll BPFR
40
20
Spesies jamur
Mikotoksin
Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus Aspergillus ochraceus Aspergillus tricinctum P. rubrum P. citrimum Beberapa spesies jamur
Aflatoksin B1, B2, G1, G2 Okhratoksin T2 toksin Rubratoksin Sitrinin Kojic acid
BPFR
41
ANTI PARASIT
Parasit dari luar : ectoparasit Parasit dari dalam : endoparasit.
Contoh : Koksidia (mis: Eimeria acervulina) Æ koksidiosis Æ koksidiostat, salinomycine, betaine Cacing Æ piperazine
BPFR
42
21
ANTIOKSIDAN Pakan dengan kandungan lemak tinggi Æ mudah rancid/tengik Æ perlu antioksidan Contoh C t h: Ethoxyquin BHT (butylated hydroxytoluen) Santoquin
BINDER
Pengikat/perekat Æ mudah dibentuk dan tidak berdebu/licin Bahan: pati/umbi-umbian, molase BPFR
43
PEWARNA Tujuan: warna karkas warna kuning telur Diberikan alami Æ xantophyl Jagung kuning Corn gluten meal Tepung daun lamtoro Tepung alfalfa Sintetic carotene: 2 – 10 g/ton pakan
BPFR
44
22
Kadar xantophyl pada beberapa bahan Bahan
Xantophyl (mg/kg)
Alga (chlorella) Sea weed Brocoli leaf meal Ipil-ipil leaf meal Clover meal Dehydrated alfalfa meal (20% CP) CGM (41% CP) CGM (60% CP) Yellow corn
4000 920 670 660 440 550 90-180 90 180 270-360 20-35
BPFR
45
ANABOLIC FEED ADDITIVE Fungsi: mengubah, mempercepat atau memperlambat metabolisme
Preparat hormon: Estrogen, DES (dietilstilbestrol) Æ memperbaiki flavor dan keempukan karkas Æ dilarang
Yod casein (iodized casein) Æ hormon thyroid y Mempercepat pertumbuhan bulu Mengurangi lemak karkas
BPFR
46
23
Preparat untuk force molting ¾ Thyroactive ¾ Anti thyroid ¾ Progesteron ¾ 2 acetyl t l amino-5-hydrothiazole i 5 h d thi l ¾ dioxy corticosteron
BPFR
47
NATURAL GROWTH PROMOTERS (NON ANTIBIOTIC) Enzyme Yeast culture Probiotic Prebiotic Phytogenic Acidifier
BPFR
48
24
PROBIOTIK
Probiotik merupakan mikroorganisme hidup yang diberikan agar kondisi saluran pencernaan menjadi ‘favorable’ favorable dan mikroorganisme yang menguntungkan di dalam saluran pencernaan menjadi dominan.
Potensi untuk mempengaruhi kesehatan saluran pencernaan melalui modifikasi komunitas mikroflora.
Probiotik bisa berupa strain tunggal maupun kombinasi dari beberapa strain bakteria dan yeast yeast.
BPFR
49
Jenis bakteri atau yeast yang lazim digunakan dalam nutrisi ternak: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
Enterococci Bacilli Lactobacilli Pediococci Saccharomyces.
BPFR
50
25
PREBIOTIK
Bahan supplemen tidak tercerna (non-digestible) yang menguntungkan host (ternak) melalui stimulasi secara selektif terhadap pp pertumbuhan / aktivitas satu atau beberapa spesies bakteri dalam saluran pencernaan, dan meningkatkan kesehatan ternak.
Kriteria prebiotik:
Dapat digunakan (selektif) oleh bakteri menguntungkan seperti Lactobacillus, Bacteroides, Bifidobacteria, Pediococcus Enterococcus. Pediococcus, Enterococcus
Tidak dapat digunakan oleh bakteri patogen.
Tidak tercerna maupun terserap di saluran pencernaan bagian atas (upper part) BPFR
51
Prebiotik untuk pakan ternak Æ Non-digestible carbohydrates:
Non-starch polysaccharides (NSP)
N di Non-digestible tibl oligosaccharides li h id (NDO) : ¾
Fructo-oligosaccharides / oligofructose
¾
Transgalactooligosaccharides
¾ ¾
Inulin etc
BPFR
52
26
SYNBIOTICS A mixture of well-selected probiotics and prebiotics carbohydrates Eff t Effects: Additive or Synergist
gut health digestibility performance
BPFR
53
YEAST CULTURE Æ
hidup/mati
Yeast dan media tumbuhnya diberikan dalam bentuk kering sebagai hasil pemanenan dari media culture Yeast menghasilkan: ¾ Asam glutamat Æ menambah flavor ¾ Vit B kompleksÆ suplai vit B ¾ Protein/asam amino Æ suplai AA ¾ Mineral Æ chelating agent
BPFR
54
27
ACIDIFIERS (ASAM ORGANIK) Mode of action of organic acids and their salts Area targeted Feed
Mechanism pH decrease Antimicrobial effect (bacteria, yeast, fungi) Reduced buffering capacity
GIT
Intermediary metabolism
Proton (H+)
Decreases pH in the stomach
A i Anion
Antimicrobial A ti i bi l effect ff t Complexing agent (Ca2+, Mg2+, Fe2+ etc.) Energy source
Increase in efficiency of pepsin (pH optimum 2.5 and 3.5) Antimicrobial effect
Source: Kirchgessner and Roth, 1988) BPFR
55
Contoh asam organik yang digunakan pada nutrisi ternak: Asam asetat Asam bensoat Asam propionat Asam A l kt t laktat Asal sitrat Asam propionat dll
BPFR
56
28
PHYTOGENIC Feed additive yang berasal dari tanaman (daun, akar, batang, buah dll) Perbedaan efisiensi dipengaruhi oleh perbedaan komposisi kimia Pengaruh positife terhadap palatabilitas pakan Æsenyawa aromatic Meningkatkan feed intake Meningkatkan g kesehatan saluran p pencernaan Menstimulasi produksi enzim pencernaan: lipase, amilase
BPFR
57
Mekanisme kerja: Antimicrobial Anticoccidial Fungicidal Antoxidant Sedative (penenang/penawar) Immune stimulation
BPFR
58
29