BIOKIMIA NUTRISI:Biokimia Pencernaan

Jajat Rohmana

200110110030

Pendahuluan Ternak menurut sistem pencernaannya terbagi menjadi dua, yaitu ternak monogastrik

dan poligastrik (ruminansia), dengan perbedaan utama pada jumlah perut dan jenis pakan. Untuk mendapatkan produksi optimal dari ternak, diperlukan breeding, Management dan terutama feeding yang memenuhi kebutuhan nutrisi ternak. Hal pertama yang perlu dipahami adalah pencernaan dan penyerapan nutrien dari ransum, sehingga tidak merugikan secara ekonomis dan tidak mengganggu metabolisme. Pokok bahasan pertama dalam tugas Biokimia ini adalah pencernaan nutrien makro, yaitu karbohidrat, lipid (lemak) dan protein pada ternak monogastrik.

Pokok bahasan berikutnya adalah aspek stoikiometri fermentasi karbohidrat untuk menghasilkan energi di dalam rumen, yaitu bagaimana pakan hijauan mempengaruhi produksi VFA (Volatile Fatty Acid) yang terdiri atas asetat, butirat dan propionat. VFA/Asam Lemak Terbang inilah yang diserap oleh rumen, retikulum, omasum dan abomasum untuk diserap dan masuk ke dalam darah, setelah melalui tahapan fermentasi karbohidrat.

Pembahasan Pencernaan Enzimatis Karbohidrat, Lipid, Protein Pada Ternak

Monogastrik

Aspek Stoikiometri Pada Fermentasi Karbohidrat Untuk Menghasilkan Energi di Dalam Rumen

Tabel 1. Pencernaan karbohidrat secara enzimatis dalam sistem pencernaan monogastrik (modifikasi dari Lehninger, 1986 dan

Klasing, 2000 dalam Murwani, 2009)Tempat Enzim ProdukMulut/paruhPada paruh tidak terjadi pencernaan enzimatis karena pakan melalui paruh sangat singkat

Amilase saliva Pati (amilosa, amilopektin), Glikogen

Usus halus awal Amilase pankreas OligosakaridaUsus halus Enzim Brush border:

Dekstrinase, Glukoamilase MaltaseSukrase

Maltosa, Sukrosa Glukosa, fruktosa

Catatan:Monomer gula yaitu glukosa, fruktosa, galaktosa diserap oleh sel enterosit di mukosa usus.

Tabel 2. Pencernaan Lemak secara enzimatis dalam sistem pencernaan monogastrik (modifikasi dari Klasing, 2000 dalam Murwani, 2009)

Tempat Enzim ProdukMulut - -Usus halus

Enzim pankreas:1. Lipase2. Fosfolipase3. Cholesterol

esterase4. Lipase & EsteraseEnzim Brush border:5. Fosfatase

Lemak:Trigliserida monogliserida dan 2 asam lemakFosfolipid alkohol, asam lemakCholesterol ester kolesterol, asam lemakLilin Monohidrat alkohol, Asam Lemak Fosfolipid fosfatCatatan: lilin ditemukan pada bahan pakan dari binatang invertebrata, plankton dan buah. Burung

yang memakan buah mampu memecah lilin menjadi sumber energi, namun ayam tidak dapat menggunakan lilin sebagai sumber energi.

Tabel 3. Pencernaan protein secara enzimatis dalam sistem pencernaan monogastrik (modifikasi dari Lehninger 1986 dan

Klasing, 2000 dalam Murwani, 2009)

Tempat Enzim ProdukLambungatauproventrikulus dangizzard pada ayam

Pepsin (dengan adanya HCl dengan pH 2-3)

Protein↓Polipeptida besar

Usus halus Enzim pankreas:Trypsin, chymotripsin, Carboxypeptidase A & B

Oligopeptida dan peptida

Usus halus Enzim Brush border:Aminopeptidase, carboxypeptidase, dipeptidase

Asam-asam amino, dipeptida, tripeptida↓Diserap di usus halus

Gas hasil fermentasi berupa CO2, H2 (hidrogen) dan CH4 (Methan) dikeluarkan dari rumen melalui proses eruktasi. Pada ternak kambing produksi gas CO2 sekitar 90 liter dan gas CH4 sekitar 30 liter perhari. Stoikiometri reaksi fermentasi pakan karbohidrat dalam rumen menghasilkan tiga produk utama dapat disederhanakan menjadi:

C6H12O6 + 2H2O --------------- 2CH3COOH + 2CO2 + 4H2

C6H12O6 + 4H2 --------------- 2CH3CH2COOH+ 4H2O

C6H12O6 --------------- CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2

4H2 + CO2 --------------- CH4+ 2H2O

Dari Stoikiometri reaksi diatas terlihat bahwa sintesis asam asetat dan asam butirat menghasilkan gas hidrogen. Sebaliknya pada sintesis asam propionat menggunakan gas H2 (hidrogen). Gas hidrogen dan CO2 merupakan prekursor utama sintesis gas methan (CH4) yang tidak bermanfaat untuk ternak. Sehingga sintesis asam propionat melalui fermentasi dalam rumen akan lebih menguntungkan karena produksi CH4 bisa ditekan dan akan meningkatkan efsiensi penggunaan energi pakan.

Ruminansia memiliki organ pencernaan yang berbeda dengan monogastrik, yaitu jumlah lambung yang lebih banyak. Formulasi pakan yang populer untuk ruminansia (sapi, kerbau) sebagian besar berdasarkan atas suplai nitrogen dan energi, berhubungan dengan aktivitas mikroba akan optimal dalam memanfaatkan nitrogen bila tersedia cukup energi dan sesuai fermentabilitasnya dengan bahan bernitrogen tersebut. Kondisi ini sangat dipengaruhi oleh karakteristik fisik dan kimia pakan.

VFA (asetat, propionat, dan butirat) merupakan sumber energi utama (60-80%) bagi ternak dan metabolisme zat makanan. Sebagian besar VFA diserap langsung dari reticulorumen dan masuk kedalam aliran darah, hanya 20 persen saja yang masuk dan diserap di omasum dan abomasum. Asam butirat bersama asam asetat dalam rumen sebelum diserap terlebih dulu dirubah menjadi beta hidroksi butirat masuk kedalam peredaran darah dalam bentuk badan-badan Keaton, dibawa ke hati untuk dirubah menjadi glukosa. Sebagian glukosa disimpan di hati sebagai glikogen hati dan sebagian lagi menjadi alfa gliserolfosfat sebagai koenzim pereduksi dalam sintesa lemak tubuh, sebagai sumber energi, dan disimpan sebagai glikogen otot. Maka asam propionat bersifat glukogenik karena dapat dikatabolisme menjadi glukosa atau sebagai sumber glukosa tubuh.

Penutup Pemahaman mengenai pencernaan ternak menjadi jalan

pertama dalam upaya mengoptimalkan produksi ternak. Pada unggas, enzim sangat dibutuhkan untuk mencerna nutrien makro. Namun pada ternak ruminansia memiliki kelebihan , yaitu dapat mengubah serta kasar menjadi sumber energi dengan selulase, sebuah enzim yang tidak terdapat pada unggas. Selain itu dihasilkannya VFA dan hasil sampingan gas methan, tidak ditemukan pada pencernaan unggas.

Terima Kasih