-
Risa/8h Seminar U"I1i8h Pt'Dt'li/ian daD Pt'Dgt'mbangan Aplikasi
lsotop daD Radias~ 2tXJ4
PERTUMBUHAN MIKROBA RUMEN DAN EFISIENSI PEMANFAATANNITROGEN PADA
SILASE RED CLOVER (Trifolium pratense c\'. Sabatron)
ABSTRAK
PERTUMBUHAN MIKROBA RUMEN DAN EFISIENSI PEMANFAATANNITROGEN PADA
SILASE RED CLOVER {Trifolium pratense cv. SabatronJ. Silase red
cloveruntuk pertumbuhan mikroba rumen yang disuplementasi dengan
karbohidrat terlarut dipelajaridengan menggunakan metode in-vitro
produksi gas. Sebanyak 0,75g silase Red clover digunakansebagai
pakan basal disuplementasi dengan 5 level; Og; 0,625g; 0,15; O,225g
dan O,3g tepungjagung sebagai pakan sumber karbohidrat terlarut.
Total produksi gas, produksi HzS dan amoniadigunakan sebagai
indikator laju degradasi protein dan laju pertumbuhan mikroba.
Proteinmikroba, VFA (volatile fatty acid), dan capture nitrogen
oleh mikroba digunakan sebagai indikatorefisiensi penggunaan
nitrogen. 15N digunakan sebagai penanda mikroba untuk
megetahuiinkorporasi nitrogen pakan untuk pembentukan protein
mikroba. Peningkatan level karbohidratmeningkatkan laju pertumbuhan
mikroba dan laju degradasi protein yang ditandai denganpeningkatan
total produksi gas dan produksi HzS. Profile diurnal amonia
menunjukkanpemanfaatan amonia oleh mikroba selama inkubasi.
Produksi protein mikroba (P< 0,001! danVFA (P
-
Risalah Seminar Umiah Penelitian don Pengembangan Aplikasi
lsotop dIn Radia~ 2004
in-vitro produksi gas [9]. Total produksi gas,produksi gas HzS,
amonia di amati daD digunakansebagai indicator laju degradasi
protein pakandaD laju pertumbuhan mikroba rumen.
Cairan rumen dan inokulum.Isi rumen diambil sebelum pakan
pagi
diberikan. Sampel segera di bawa kelaboratorium dengan
menggunakan termosvakum. Cairan rumen sebagai inokulumdiperoleh
dengan menyaring isi rumen dengan 4lapis kain muslin clan dialiri
CO2 gas. Inokulumsegera digunakan setelah penyaringan.
Pakan.Pakan yang digunakan dalam penelitian ini
adalah silage Red clover sebagai pakan basal.Empat level tepung
jagung digunakan sebagaisumber karbohidrat terlarut. Perlakuan
yangdigunakan adalah sebagai berikut ; 0, 75g Redclover (RC), RC +
O,O625g tepung jagung (RCMl),RC + O,150g tepung jagung (RCM2), RC
+O,225g tepung jagung (RCM3) and RC + O,3gtepung jagung (RCM4).
secara in-vivo (51 clan secara in-vitro (61menunjukkan efek
sebaliknya.
Wallace, et.al., (71 mengatakan ternakruminansia merupakan
ternak yang sangat tidakefisien dalam retensi pakan sumber
p~otein.Pakan yang mengandung protein akan difermentasi secara
cepat segera setelah masuk kedalam rumen. Peptida merupakan bent uk
antaradalam proses degradasi protein yang selanjutnyaakan
dihasilkan amonia yang berlebih yang akansegera hilang melalui
difusi dinding rumen.Hilangnya amonia akan menurunkan
efisiensipemanfaatan protein disamping juga menambahtingkat polusi
lingkungan. Peningkatan lajuinkorporasi asam amino clan amonia
olehmikroba rumen akan meningkatkan efisiensi clanpertumbuhan
mikroba rumen. Efisiensi transfernitrogen oleh ruminansia 20-30% ke
susu clan10-20% ke daging, relatif jauh di bawah potensi>40%
(81. Rendahnya efisiensi N ini disebabkanoleh degradasi yang
intensif di dalam rumen olehmikroba proteolisis. Rendahnya
efisiensi N jugadisebabkan rendahnya sumber energi yang cepatdapat
digunakan untuk pertumbuhan mikrobarumen pada ternak yang diberi
pakan seTal.
Penambahan sumber protein tidak dapatmenstimulasi pertumbuhan
mikroba rumentanpa suplementasi karbohidrat terlarut. CrusSolo, et
al., (31 menunjukkan penambahanselobiosa pada pakan clan penambahan
proteindapat meningkatkan laju pertumbuhan mikrobarumen.
Dari berbagai penelitian terse but di alasmenunjukkan bahwa
masih sangat diperlukanpenelitian strategi pemberian pakan
untukmeningkatkan efisiensi pemanfaatan pakanterutama pakan sumber
protein oleh ternakruminansia. Penelitian ini bertujuan
untukmengetahui pengaruh penambahan bebarapatingkat karbohidrat
terlarut (tepung jagung! padapakan dengan kandungan protein tinggi
( silageRed cloverl terhadap pertumbuhan mikrobarumen clan
efisiensi penggunaan N. Diharapkanbasil penelitian ini dapat
digunakan sebagai dasarpenyusunan strategi pemberian pakan
basalberbasis silage dengan kandungan N tinggi untukmengoptimalkan
efisiensi penggunaan N pakanclan mengurangi terbuangnya N ke
lingkungan.
MetodeLangkah kerja.
Media Van Soest digunakan dalampenelitian ini, tetapi sodium
sulphite digantidengan titanium acetate 15% sebagai ageDpereduksi.
Fermentasi dilakukan denganmenggunakan botol serum (160 mIl. Setiap
botolberisi 0,75 g Red clover (2mm), 90 ml mediumdaD 10 ml
inoculum. lnkubasi dilakukan pacta39°C selama 24 jam. Satu
milliliter 0.94%ammonium-N15sulfat (10% enrich; isotec,
UK)ditambahkan ke dalam setiap botol pacta awalinkubasi. Fermentasi
dengan volume yang lebihbesar (1 liter) dilakukan sesuai dengan
perlakuan.Masing masing botol berisi buffer, ageDpereduksi daD
substrat dengan perbandinganyang sesuai dengan botol kecil,
sehingga dicapairatio antara volume larutan daD ruang udarayang
sarna. Fermentasi botol besar ini digunakanuntuk mengisolasi
mikroba murni dalampengukuran 15N enrichment mikroba rumenselama
inkubasi.
Total volume produksi gas daD gas HzSdiukur pacta interval
inkubasi 2, 4, 6, 8, 10, 12,24 jam setelah inkibasi. Sampel VFA
daDammonia diambil pacta interval inkubasi yangsarna. Satu
milliliter sampel cairan di tambah 0.2ml 0.2M HCI digunakan sebagai
sample analisisammonia. Satu milliliter sample cairan ditambah2
tetes 85% H3PO4 digunakan sebagai sampleanalisis VFA. Pacta akhir
inkubasi semua botoldibuka, kemudian pH diukur. Sisa pakandikoleksi
dengan centrifus pacta 25000g selama15 menit. Pelet diresuspensi
dengan 0,9% M
BAHAN METODE
BahanPenelitian dilakukan dengan menyusun
ransum proporsional untuk memaksimalkan Ncapture oleh mikroba
rumen. Pertumbuhanmikroba rumen pada silase Red clover
yangdisuplementasi dengan beberapa level tepungjagung dipelajari
dengan menggunakan metode
-
RisaJah Seminar U~liah Penelilion don Pengembangon Aplikasi
[salop don Radiasi, 2004
pertuDlbuhannya mikroba /Gambar 11 dimanapeningkatan penambahan
karbohidrat di dalampakan meningkatkan pertumbuhan mikroba yang
250
III)IU0)
Q)
E:J
~
00 5 10 15 20 25
periode inkubasi Uam)
Total produksi gas selama inkubasi Red cloverdengan level tepung
jagung yang berbeda. RC(0); RCMI (.); RCM2 (6.); RCM3 (A);
RCM4(00); kontrol (-)
Gambar
larutan NaCI untuk menghilangkan sisa NH3-N,kemudian dicentrifus
kembali. Pencucian denganNaCI, dilakukan dua kali, selanjutnya
dicucidengan akuades. Pelet dikeringkan dengan freezedryer untuk
pengukuran kecernaan bahan keringclan analisis 15N.Prosedur
analisis.
Volume produksi gas diukur denganmenggunakan pressure
transducer. KonsentrasiH2S diukur menggunakan alat H2S
meter(crowcon Detection Instrument L TD) Peletbahan kering clan
pelet mikroba di timbangsetelah sentrifugasi clan dikeringkan
denganfreeze dryer. Konsentrasi ammnia clan VFAditentukan sesuai
dengan metode yangdigunakan Dewhurt et al (8). Total N
clanN15ecrichment ditentukan dengan spektrometermassa.Isolasi
mikroba.
Mikroba rumen diisolasi daTi 200 mlcairan botol 1 I setelah
disentrifus padakecepatan 500g selama 25 menit.
Supernatanselanjutnya disentrifus pada 25000 g selama 25menit untuk
mengendapkan mikroba. Pelet dicuci dua kali dengan 0,9% NaCI clan 1
kalidengan akuades.
Analisis DataData yang diperoleh dianalisis dengan
menggunakan analisis statistik Rancangan acaklengkap pola
searah. Apabila terdapat perbedaannyata dilanjutkan dengan analisis
hecla meanDMRT (Duncan multiple range test/.
0 5 10 15 20 25
pe-iocB irKbasi (jan)
Gamb!Lf 2. Total produksi H2S selama inkubasi Redclover dengan
level tepung jagung yangberbeda RC (0); RCMI (.); RCM2 (6);RCM3
(.6.); RCM 4(~); kontrol (-)
HASIL DAN PEMBAHASAN. ditandai dengan peningkatan produksi
gas.
Mikroba memanfaatkan basil degradasiprotein yang berupa asam
amino peptida clanamonia" Amonia merupakan basil akhir
degradasiprotein. Amonia yang terukur pada mediamerupakan residu
amonia setelah dimanfaatkanoleh mlikroba. Pada awal inkubasi
terlihatkonsentrasi amonia yang relatif tinggi (Gambar31. Hal ini
terjadi karena pada awal inkubasitelah terjadi degradasi protein
secara cepatnamun belum diimbangi dengan pertumbuhanmikroba
(Gambarl) sehingga terjadi akumulasiamonia di dalam medium. Seiring
denganbrtambah lama inkubasi pada lase eksponensialpertumbuhan
mikroba terlihat penurunankonsentrasi amonia karena digunakan
olehmikrobGl untuk sintesis protein. Pada akhirinkubasi kembali
terjadi peningkatan konsentrasiamonia di dalam medium karena
terjadi lasekematian pertumbuhan mikroba, sehingga terjadipenurunan
penggunaan amonia oleh mikroba.
Peningkatan level pemberian karbohidratmeningkatkan produksi gas
(Gambar 1). Hal inimenunjukkan bahwa penambahan
karbohidratmenstimulasi laju pertumbuhan mikroba rumenclan laju
degradasi substrat oleh mikroba rumen.Prinsip metode produksi gas
secara in-vitroadalah mengukur gas yang dihasilkan olehmetabolisme
mikroba selama pertumbuhan clanreaksi antara asam-asam basil
metabolismedengan garam karbonat yang merupakankomponen medium.
Menurut Carro and Miller(II) volume produksi gas selama
inkubasiberkorelasi positif dengan pertumbuhan mikrobaclan jumlah
pakan yang terfermentasi.
Produksi gas HzS meningkat seiring denganpeningkatan penambahan
karbohidrat (Gambar2). HzS yang terbentuk berasal daTi
degradasiprotein terutama protein yang mengandung asamamino sulfur.
Peningkatan karbohidrat di dalampakan akan meningkatkan degradasi
protein olehmikroba sehingga dapat digunakan untuk
200
150
100
50
-
Risa/6l1 Seminar Ilmi6l1 Penelitian daD Pengembangan Aplikasi
Isotop daD Radiasi, 2004
penurunan produksi mikroba namun demikianterjadi kompensasi
dengan tingginya produksiVFA.
Peningkatan degradasi protein clankarbohidrat di dalam medium
diiringi denganpeningkatan pertumbuhan mikroba sehinggapemanfaatan
hasil degradasi untuk pembentukanmikroba rumen meningkat pula oleh
pengaruhpeningkartan level karbohidrat (P
-
Risalah Seminar I1rniah Pene/ifian dan Pengembangan Ap/ikasi
/sofop dan Radias~ 2004
10.ZEHNDER,A.J.B., AND K.WUHRMANN.Titanium 11111 citrate as
non-toxicoxidation-reduction buffering system forculture of
obligate anaerobes. Science(1941; (19761. 1165-1166
11.CARRO,M.D. AND MILLER,E.L. Effect ofsupplementing a fiber
basal diet withdifferent nitrogen forms on ruminalfermentation
& microbial growth in anin-vitro semi continuous culture
system(RUSITECI. British Journal of Nutrition1821; 119991. hh
149-157.
12.RUSSELL,J.B. AND WALLACE,J.R. Energyyielding and energy
consuming reactionin HOBSON,P.N. AND STEWART,C.S.The rumen
microbial ecosystem 2nd ed.Blackie Academic and
Professional.London. 119971. hh 246-282.
6. KERNICK, B.L. The effect of form of nitrogenon the efficiency
of protein synthesis byrumen bacteria in continuous culture.PhD
thesis. University of Natal. (1991)
7. WALLACE, R.J., ATASOGLU,C. ANDNEWBOLD, C.J. Rate of peptides
inrumen microbial metabolism. AsianAustralansian Journal of Animal
Science.Review (1) ; (999) hh 139-147
8. DEWHURT,R.J., J.M.MOORBY,M.S.DHANOA, R. T .EV ANS,
ANDW.J.FISHER. Effect of altering the energyand protein supply to
dairy cows duringthe dry period. 1. Intake, body conditionscore,
and milk production. J. Dairy Sci.83; (2000). 1782-1794
9. THEODOROU,M.K., WILLIAMS,B.A.,DANOA,M.S., McALLAN,A.B.
ANDFANCE,J. A simple gas productionmethod using a pressure
transducer todetermine the fermentation kinetics ofruminant feed.
Animal Feed Science andTechnology (48) ; (1994). hh 185-197
KE DAFTAR ISIPERTUMBUHAN MIKROBA RUMEN DAN EFISIENSI PEMANFAATAN
NITROGEN PADA SILASE RED CLOVER (Trifolium pratense cv.
Sabatron)ABSTRAKPENDAHULUANBAHAN METODEHASIL DAN
PEMBAHASAN.KESIMPULANDAFTAR PUSTAKA