Laporan Praktikum Bionut Gas Poduk Fermentasi [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA TERNAK ACARA III PENGUKURAN GAS PRODUK FERMENTASI RUMEN



Disusun oleh : Kelompok XI Nurlisa Uke PT/06226 Novita PT/06333 Asmaul Fauzi PT/06361 Reza Suryo PT/06372 Hiqbal Fauzi PT/06375 Aini Nindya PT/06392 Asisten : Insani Hubi Zulfa



LABORATORIUM BIOKIMIA NUTRISI BAGIAN NUTRISI DAN MAKANAN TERNAK FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2013



ACARA III PENGUKURAN GAS PRODUK FERMENTASI RUMEN Tujuan Praktikum Tujuan praktikum pengukuran gas produk fermentasi adalah untuk mengetahui produksi gas hasil fermentasi pakan oleh mikroorganisme rumen dan faktor-faktor yang mempengaruhiya. Tinjauan Pustaka Produksi gas merupakan hasil proses fermentasi yang terjadi di dalam rumen yang dapat menunjukkan aktivitas mikrobia di dalam rumen serta menggambarkan banyaknya bahan organik yang tercerna. Selain itu produksi gas yang dihasilkan dari pakan yang difermentasi dapat mencerminkan kualitas pakan tersebut (Ella et al., 1997). Proses fermentasi di dalam rumen merupakan hasil dari aktivitas mekanik dan biologi yang mengubah komponen pakan menjadi bentuk yang dapat dimanfaatkan oleh ternak seperti Volatile Fatty Acids (VFA), dan protein mikrobia. Penetapan degradasi secara in vitro adalah metode laboratorium yang prinsipnya meniru sistem pencernaan pada ruminansia yaitu dengan menginkubasikan sampel pakan ke dalam cairan rumen dan ditambahkan larutan buffer yang telah disiapkan dan proses tersebut berjalan secara anaerob. Tahap berikutnya adalah mengasamkan sampel dengan penambahan HCl yang kemudian sampel akan mengalami proses hidrolisis protein tercerna dengan pepsin selama 48 jam (Tillman et al., 1998). Fermentasi adalah proses biologis yang menghasilkan komponenkomponen



dan



jasa



sebagai



akibat



adanya



pertumbuhan



maupun



metabolisme mikroba anaerob. Metode pengukuran gas in vitro dapat untuk mengestimasi besarnya nilai degradasi bahan pakan yaitu relasi fraksi yang



mudah larut, nilai fraksi yang potensial terdegradasi dan laju degradasi fraksi pakan. Teknik prouduksi gas fermentasi dikembangkan untuk mencari hubungan antara profil produksi gas suatu feed intake, kecepatan pertumbuhan (Jessop dan Nerreru, 1996). Evluasi terhadap suatu bahan pakan terutama terhadap kecernaannya dapat dilakukan secara teknik in vivo yang melibatkan ternak secara langsung dan metode tidak langsung dengan metode in vitro. Metode in vitro merupaka metode pendugaan kecernaan secara tidak langsung yang dikerjakan di laboratorium dengan meniru proses-proses yang terjadi di saluran pencernaan. Evaluasi kecernaan secara in vitro mempunyai beberapa keuntungan antara lain yaitu mengurangi pengaruh ternak, hasil pengukuran 1-2% lebih tinggi dibanding in vivo, membutuhkan waktu yang relatif singkat, dapat dikerjakan dengan banyak sampel sekaligus dan biaya relatif murah (Rahmadi et al., 1996). Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan penelitian in vitro adalah larutan penyangga (buffer), suhu fermentasi, derajat keasaman (pH) yang optimum, mengakhiri fermentasi dan prosedur analisis. Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil evaluasi kecernaan secara in vitro antara lain yaitu temperatur inkubasi, sumber cairan rumen sebagai inokulum, larutan buffer yang digunakan, jumlah goyangan selama inkubasi, ukuran sampel, evaluasi komponen dalam pakan. Gas karbondioksida (CO2) dan metan (CH4) merupakan hasil sisa dari proses fermentasi. Pengukuran gas menggunakan sistem



pemindahan



cairan



rumen



dianggap



sebagai



mengevaluasi bahan pakan ruminasia (Givens et al., 2000).



teknik



untuk



Materi dan Metode Materi Alat. Alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah penyaring 1mm, syringe, labu takar, magnetic stirrer, kain linen, pompa hisap, termos, inkubator, tabung reaksi, termometer, erlenmeyer dan pipet semi otomatis. Bahan. Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah bahan pakan yang telah digiling, cairan rumen, ternak donor sapi PO, Na 2HPO4, gas CO2, MgSO4.7H2O, KH2PO4, NaHCO3, NH4HCO3, CaCl2.2H2O, MnCl2.4H2O, CoCl2 .6H2O, FeCl3.6H2O, NaOH, Na2S.7H2O, aquadest dan vaselin. Metode Ternak Donor. Cairan rumen diambil dari satu ekor sapi PO. Cairan rumen ini dapat diambil apabila sudah diberi pakan beberapa waktu. Jumlah pakan yang diberikan harus sesuai dengan kebutuhan pokok sapi tersebut dan cairan rumen diambil sebelum pemberian pakan pagi hari. Persiapan sampel. Sebelum diuji, bahan pakan (rumput gajah) digiling dan disaring dengan penyaring1 mm. Bila bahan yang diuji mudah dicerna maka digunakan sample 200 mg DM (Dry Matter), sedangkan yang sukar dicerna maka digunakan 300 mg DM (Dry Matter). Setelah disaring kemudian dimasukkan ke dalam syringe yang telah dilumuri vaselin untuk blanko 2 syringe ditaruh awal dan di akhir. Persiapan Larutan. Larutan mineral A yang terdiri dari 0,324 gram Na2HPO4 ditambah 0,129 gram Na2HPO4.12 H2O ditambah 0,353 gram KH2PO4 ditambah 0,034 gram MgSO4.7H2O dimasukkan dalam termos dan ditambah aquades hingga volume 56,88 ml. Larutan mineral B terdiri dari 0,0038 gram CaCl2 ditambah 0,0028 gram MnCl 2 ditambah 0,00023 gram FeCl3.6H2O dimasukkan dalam erlenmeyer dan ditambah aquades hingga



volume 0,0288 ml. Larutan resazurin 100 mg dilarutkan sampai 100 ml dengan aquades. Larutan reduksi terdiri dari 0,5002 gram NaOH ditambah 0,071 gram dimasukkan dalam erlenmeyer dan ditambah aquades hingga volume 0,0288 ml. Larutan dimasukkan ke dalam labu, dicampur dengan magnetic stirrer dan dipanaskan pada suhu 39 ˚C. Kemudian gas CO 2 dialirkan, sementara itu larutan reduksi ditambahkan. Larutan yang berwarna kebiru-biruan akan berubah menjadi agak merah kemudian menjadi tidak berwarna menunjukkan dalam kadaan yang anaerob. Pengambilan cairan rumen. Pengambilan cairan rumen dilakukan pada pagi hari dan dimasukkan kedalam termos supaya suhu cairan rumen sama dengan suhu saat di dalam rumen. Partikel-partikel kasar dipisahkan dengan cara diperas. Gas test. Campuran cairan rumen dan buffer dimasukkan ke dalam syringe yang telah berisi bahan pakan yang akan dianalisis dan diinkubasi pada suhu 39 ˚C semalam dengan menggunakan semi otomatis pipet sebanyak 30 ml. Apabila ada gelombang udara diusahakan agar naik ke permukaan dengan cara menggoyang. Gas CO 2 dialirkan beberapa saat (15 menit), volume awal dibaca (Vo) dan kemudian syringe diinkubasi pada suhu 39 ˚C. Dibuat blanko untuk korelasi dengan cara seperti di atas hanya tanpa penambahan sampel bahan pakan. Dicatat kenaikan volume gas setelah diinkubasi selama 1, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 36, dan 48 jam. Pada saat tertentu bila volume gas dalam syringe sudah maksimum, gas dikeluarkan dengan cara membuka klip dan volume ikembalikan ke posisi Vo.



Hasil dan Pembahasan



Pada praktikum pengukuran gas produk fermentasi, substrat yang digunakan adalah bungkil kedelai. Substrat tersebut dimasukkan ke dalam syringe, kemudian ditambah dengan campuran cairan rumen dengan larutan (perbandingan 1 : 2 untuk satu resep). Campuran larutan terdiri dari beberapa larutan yaitu aquadest, larutan mineral B (trace element), larutan Buffer, larutan mineral A (main element), larutan Resazurin dan terakhir larutan pereduksi. Sebelum cairan rumen dicampur dengan larutan tersebut berwarna hijau, apabila warna cairan rumen merah muda menunjukkan bahwa telah terkontaminasi oleh O2 sehingga harus diganti dengan CO2 serta diinkubasi pada suhu 39 ˚C untuk menciptakan suasana anaerob dan mengkondisikan pada suhu di dalam rumen. Kemudian semua larutan dimasukkan dalam syringe. Masing-masing syringe berisi sampel dengan campuran larutan rumen, sedangkan syringe yang digunakan untuk standar diisi dengan pangola dengan campuran larutan tersebut. Vo (volume mula-mula) langsung dibaca pada skala yang tercantum pada syringe setelah piston dimasukkan ke dalam syringe. Volume dalam skala ini dibaca untuk mengetahui adanya produk gas dalam syringe tersebut. Kemudian syringe yang berisi sampel, blanko dan standar pangola tersebut diinkubasi pada suhu 39 ˚C. Diinkubasi pada suhu 39 ˚C bertujuan untuk mengkondisikan dengan sunu dalam rumen sapi. Pada pengamatan selama inkubasi terjadi peningkatan volume gas awal (syringe yang berisi bungkil kedelai) hingga pengamatan selama 1, 2, 4, 6, 12, 24, 36, 48. Semakin banyak karbohidrat yang mudah terfermentasi oleh mikrobia rumen maka akan meningkat pula produksi gasnya. Besarnya produksi gas secara in vitro menggambarkan banyaknya sampel terutama bahan organic yang difermentasikan (Ella et al., 1997). Hasil akhir yang utama dari metabolisme karbohdrat oleh mikroorganisme di dalam rumen adalah asam lemak volatile yang terdiri dari asam asetat, asam propionat, asam butirat, CO2 dan metan. Jumlah asam lemak volatile did ala cairan isi



rumen bervariasi antara 2 dan 15 gram setiap liter, tergantung pada macam pakan dan waktu pengambilan cuplikan. Apabila pakan konsentratnya dinaikkan maka asam asetatnya turun sedangkan asam propionatnya naik. Tabel 1. Volume Produksi gas Nama



V0(0)



V1(1)



V2(2)



V3(4)



V4(6)



V5(8)



V6(12)



V7(24)



V8(36)



V9(48)



Sampel R.Gajah Sampel



30,5 28



33,5 29



35 31



39 34



44 38



50 43



62 52



50 69,5



62 79



69 86



Dari grafik hubungan antara waktu dengan produksi gas



Adanya



peningkatan



volume



produksi



gas



setelah



diinkubasi



menunjukkan terjadi proses fermentasi yang dilakukan oleh mikrobia dari



cairan rumen, selain mikrobia rumen factor yang mempengaruhi proses fermentasi adalah keadaan anaerob dalam syringe. Bila dilihat dari produk gas yang dihasilkan maka dapat diketahui bahwa bungkil kedelai mempunyai kecernaan kurang baik dibandingkan dengan rumput Pangola. Karena bungkil termasuk bahan pakan yang mengandung anti nutrisi yang mengandung serat kasar tinggi sehingga menghasilkan sedikit gas dalam proses fermentasi. Disinilah



fungsi



dari



mikroorganisme



rumen,



yaitu



membantu



fermentasi serat kasar. Sehingga serat kasar dapat lebih mudah dicerna oleh ternak. Pakan sangat diperlukan oleh ternak untuk memenuhi kebutuhan nutrisi dalam tubuh. Faktor-faktor yang mempengruhi produksi gas dan kecepatan pakan dalam rumen yaitu suhu rumen, fluktuasi suhu rumen dapat mempengaruhi populasi mikrobia rumen terutama spesies-spesies tertentu yang sangat peka terhadap perubahan temperature lingkungan pH rumen, keasaman rumen dipengaruhi produk fermentasi yaitu Volatile Fatty Acid (VFA) dan konsentrasi bikarbonat dan fosfat yang disekresikan oleh ternak melalui saliva, frekuensi pemberian pakan, karena bertambahnya frekuensi pemberian pakan menyebabkan fluktuasi pH rumen akan berkurang, macam dan komposisi pakan sangat menentukan terhadap hasil akhir fermentasi rumen. Jika pakan mengandung serat kasar tinggi maka bakteri selulolitik akan dominan dan sebaliknya jumlah protozoa berkurang, spesies ternak, setiap spesies ternak mempunyai variasi jenis dan jumlah mikrobia yang berbeda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan tingkah laku makan atau perbedaan volume rumen, serta laju pengeluaran isi rumen ke saluran berikutnya (Soetanto, 1987). KESIMPULAN



Dari praktikum kali ini dapat disimpulkan bahwa volume produksi gas pada daun kamtoro lebih tinggi daripada rumput pangola, hal ini berarti daun lamtoro merupakan bahan pakan yang baik dalm arti kecernaannya tinggi. Produksi gas merupakan hasil proses fermentasi yang terjadi didalam rumen. Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi gas adalah jumlah subsitrat, kandungan air sampel, ukuran partikel sampel, pasokan oksigen, ternak donor, tekanan atmosfer, dan preservasi cairan rumen.



Daftar Pustaka



Ella, A. S. Hardjosoewignya, T. R. Wiradaryadan dan M. Winugroho. 1997. Pengukuran Produksi Gas dari Hasil Proses Fermentasi Beberapa Jenis Leguminosa Pakan. Dalam : Prosidins Sem. Nas II-INMT Ciawi, Bogor. Tillman, A. D., H. Hartadi, S. Reksohardiprodjo, A. Prawirokusumo, dan S. Lebdosoekojo. 1998. Ilmu Makanan Ternak Dasar. Cetakan ke-6. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Jesssop, N. S. And Nerrero M. 1996. Influence of Soluble Components on Parameter estimation using the invitro gas production technique, J. Anim, Sci. 62:621-627 Givens, D. I., E. Owen, R. F. E. Axford and H. M. Omed. 2000. Forage Evaluation in Ruminant Nutrition. CABI Publishing. Rahmadi, D. Sunarso, E. Pangestu, J. Achmadi, A. Muktiani, M. Christiyanto dan Surono. 1996. Ruminologi Dasar. Fakultas Peternakan Universitas Diponegoro. Semarang. Soetanto, H. 1987. Ilmu Gizi Ruminansia. Fakultas Peternakan Brawijaya. Malang. Van Soest, P. J. 1994. Nutritional Ecology of The Ruminant. 2nd Ed. Comstock publishing Associates a Division of Cornell University Press. Ithacan.