Risalah Seminar llmiah Aplikasi lsotop dan Radiasi, 2006
VIABILITAS PROBIOTIK KHAMIR SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAKRUMINANSIA
W. Mardiana1, Dinardiz, N. Lelananingtyasz, dan I. SugoroZ'Jurusan Biologi Universitas Pakuan Bogor
zPusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi - BATAN
ABSTRAK
VIABIUTAS PROBIOTIK KRAMIR SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA.Kinerja metabolisme rumen dapat ditingkatkan dengan probiotik khamir. Kualitas probiotik khamirditentukan oleh viabilitas sel dalam bahan pembawa. Isolat khamir yang digunakan adalah RI, R2, R3, R4dan Rlx. Bahan pembawa yang digunakan adalah dedak. Tahapan percobaan adalah penentuan dosissterilisasi sinar gamma (10, 20, dan 30 kGYI, produksi biomassa, pengukuran viabilitas sel dan persentasepertumbuhan jumlah sel. Hasil percobaan menunjukkan bahwa dosis 10 kGy telah dapat mensterilkandedak. Pola pertumbuhan kelima isolat dalam medium produksi sarna dan puncak pertumbuhan terjadi padajam ke-24. Kelima isolat memiliki viabilitas dalam bahan pembawa dan persentase pertumbuhannyameningkat hingga hari ke-96, kecuali isolat khamir Rl. Viabilitas tertinggi terjadi pada isolat R2.
Kata kunci : Rumen, viabilitas, probiotik khamir, dan dedak.
ABSTRACT
THE VIABILITY OF YEAST PROBIOTIC AS RUMINANTIA DIET. Rumen metabolism can beincreased by yeast probiotic. The quality of probiotic depended on cell viability in carrier matters. Yeastisolates were used RI, R2, R3, R4 and Rlx. Carrie matter was rice bran. The experiments were determinationof gamma rays dose for sterilization, biomass production, viability cells and percentage of growth in rice bran.The results showed that 10 kGy could be sterilized rice bran. The growth of isolates had the same pattern andthe highest growth occurred at 24 hours. All isolates had viability in carrier matter and the growth percentagewas increased until 96 days, except Rl. The highest viability occurred on R2.
Key words: Rumen, viability, yeast probiotic and rice bran.
PENDAHULUAN
Probiotik khamir memiliki kemampuanuntuk meningkatkan kinerja metabolisme rumenternak ruminansia, seperti sapi, kerbau, dombadan kambing. Pemberian probiotik khamir dapatmeningkatkan pertambahan bobot badan,produksi dan kualitas susu, dan produksi bulu.Probiotik khamir dapat meningkatkan populasimikroba yang menguntungkan, meningkatkankecernaan serat, menstabilkan pH rumen,meningkatkan produksi dan regulasi enzim,menekan pertumbuhan bakteri patogen, danmenghasilkan faktor pertumbuhan untuk bakteripendegradasi serat (1,2,3).
Kultur khamir yang digunakan adalah hasilisolasi dari cairan rumen kerbau dan telah
terseleksi sebagai bahan probiotik khamir (4).Probiotik khamir dapat berbentuk pelet atau cairoPelet probiotik dapat menggunakan dedaksebagai pengimobilisasi dan harus dalam keadaansteril. Sterilisasi yang digunakan dalampercobaan ini adalah dengan menggunakanirradiasi sinar gamma. Keuntungan dari teknikini adalah waktu yang dibutuhkan singkat, dapatmenghasilkan senyawa-senyawa yang lebihsederhana, dan membunuh spora secara langsung
serta tidak menyebabkan basah seperti halnyabila menggunakan autoklaf (5!.
Viabilitas sel khamir dalam pelet sang atmenentukan kualitas probiotik. Oleh karena itupola hidup khamir dalam pelet perlu diketahui.Pola hidup sel khamirtersebut dipengaruhi olehjenis bahan imobilisasi, jumlah sel awal, dosisiradiasi dam bahan medium produksi biomassa.
BAHAN DAN METODE
Bahan. Isolat khamir yang digunakanadalah Rl, RZ, R3, R4 dan Rlx yang merupakankultur koleksi Laboratorium Peternakan - PATIR
BATAN. Bahan yang digunakan adalah potatoesdextrose agar (PDA). nutrient agar (NA). ekstrakubi jalar, dan dedak.
Sterilisasi bahan pembawa. Dedakdimasukkan ke dalam plastik tahan irradiasisebayak 500 g dan ditutup rapat. lrradiasidilakukan di Irradiator IRKASENA dengansumber Co-50 dengan dosis 10, 20, dan 30 kGy.Selanjutnya dilakukan uji sterilitas denganmengamati pertumbuhan bakteri dan jamurmenggunakan medium NA dan PDA (5!.
Produksi biomassa. Kultur khamir dalam
medium ekstrak ubi jalar berumur 1 hari
127
Risalah Seminar Ilmiah Aplikasi Isofop dan Radiasi, 2006
6.5 ,..-------------------_
Gambar 1. Pertumbuhan sel pada medium produksibiomassa
Puneak pertumbuhan jumlah sel terjadi padahari ke-30 dan diperoleh pada isolat khamir R2,R3, dan R4. Puneak pertumbuhan isolat khamirRl terjadi pada hari ke-14, dan Rlx terjadi padahari ke-14. Setelah puneak pertumbuhan, terjadipenurunan jumlah sel yang disebabkan olehkematian dan berkurangnya kandungan nutrisimedia (91.
Kenaikan jumlah sel yang paling tinggiterjadi pada isolat khamir R2, sebesar 184,5%pada inkubasi selama 7 hari dan menaeapipuneaknya pada inkubasi selama 30 hari, yaitusebesar 250% (Tabel 2). Pada umumnya puneakkenaikan terjadi pada hari ke-30, yaitu padaisolat khamir R2, R3, dan R4. Hal ini terjadikarena pada hari ke-30 persediaan nutrisi masihmeneukupi dan kondisi lingkungan yang belumtereapainya jumlah kejenuhan pertumbuhan(Gambar 1). Kualitas probiotik dalam keadaan
normal untuk pertumbuhan khamir, yaitu 3,35 3,6. Penurunan pH disebabkan diproduksinyaasam-asam hasil fermentasi gula oleh khamir dankenaikan pH terjadi karena fermentasi proteinyang menghasilkan senyawa amonia yangbersifat basa (81.
Pertunbuhan khamir dalam medium pembawa{peletJ
Kelima isolat khamir ternyata tetapmelakukan akitivitas pertumbuhan di dalambahan pembawa yang ditandai dengan kenaikanjumlah sel (Gambar 1). Hal ini menunjukkanbahwa khamir tidak perlu mengadakanpenyesuaian diri terhadap lingkungan dimanamikroorganisme tersebut ditumbuhkan.
Perkembangbiakan sel pada medium dedak yangpaling tinggi diperoleh pada isolat khamir Rl danR2. Isolat yang lainnya tidak mengalamiperkembangbiakan yang signifikan. Hasil ujistatistik menunjukkan kelima pola pertumbuhantidak berbeda nyata.
-+-R1-_R2
R3
" R4
: R1x
5
o 12 24 36 48 60 72 84 96
Waktu (harl)
6.25
5.25
'"~ 6••=~ 5.75e:s
.; 5.5o
...•
HASIL DAN PEMBAHASAN1
Penentuan dosis sterilisasi bahan pembawaDedak sebagai bahan pembawa telah steril
pada dosis 10 kGy, ditandai dengan tidakterjadinya kontaminasi oleh mikroorganisme,yaitu tidak ditemukannya bakteri pada mediumNA dan tidak ditemukannya jamur pada mediumPDA. Radiasi sinar gamma dapat menyebabkanterbunuhnya mikroorganisme dalam dedak da1'\'"selain itu juga menghasilkan senyawa-senyawasederhana yang dapat dijadikan sumber nutrisikhamir 15). Berdasarkan hasil tersebut, makadosis 10 kGy sebagai dosis terendah yang dapatdigunakan untuk sterilisasi dedak selanjutnya.
Pertumbuhan khamir dalam kultur produksiPertumbuhan sel kelima isolat pada
medium produksi biomassa memiliki pola yangsarna (Gambar 11. Sel tidak mengalami faseadaptasi terlebih dahulu, tetapi mengalami faseeksponensial. Hal ini menyebabkan jumlah selbertambah banyak dalam waktu relatH sign kat.Puneak pertumbuhan terjadi pada jam ke - 24dan setelah itu mengalami fase stasioner hinggajam ke - 96. Kandungan nutrisi ekstrak ubi jalarsangat mendukung pertumbuhan khamir karenakandungan karbon sederhana seperti glukosa dansumber nitrogen yang eukup tinggi 171.
Perubahan pH medium selama inkubasieederung fluktuatif, tetapi masih dalam kisaran
diinokulasikan ke dalam medium produksibiomassa (ekstrak ubi jalar 300 mil sebanyak10% v/v (106 sel/ml). Kemudian diinkubasi padasuhu kamar dengan agitasi 120 rpm. Pengamatanjumlah sel dilakukan dengan menghitung jumlahsel menggunakan kamar hitung Neubauer danmikroskop, pada jam ke-O, 6, 12, 24,36,48,60,72dan 96. Selain itu, diukur pula pH medium (5).
Pembuatan pelet. Dedak steril sebanyak300 g ditimbang dan dieampur dengan kulturproduksi biomassa sebanyak 300 ml (106 sellmll.Setelah homogen, dibuat pelet dengan ukruandiameter 1 em dan tinggi 1,5 em. Pelet kemudiandikeringkan dengan oven pada suhu 60°C selama24 jam. Setelah itu pelet dibungkus plastik.
Pengukuran pertumbuhan dalampelet. Pelet dieuplik pada hari ke - 0, 7, 14, 30,65, dan 90 untuk dihitung jumlah selnya denganmetode pengeneeran dan menggunakan kamarhitung Neubauer dan mikroskop. Selain itu,dilakuakan penghitungan persentase kenaikanjumlah sel (6).
Analisis data. Data pertumbuhan sel padamedium produksi biomassa dan pelet sertapersentase kenaikan jumlah menggunakan uji tindependen (P< 0,5) dengan bantuan progeramSPSS 11.5.
128
Risalah Seminar Ilmiah Aplikasi Isolop dan Radiasi, 2006
5.5
Tabel 2. Persentase sel khamir dalam pelet.
Gambar 2. Pertumbuhan sel pad a pelet.
baik hingga hari ke-65, kecuali probiotik R1 yangtelah mengalami penurunan setelah hari ke-7.
DAFTAR PUST AKA
1. ALSHAIKH, MA., ALSIADI, YM.,ZAHRAN, SM., MOGAWER, HH.,
AALSHOWIME, TA. Effect of feedingyeast culture from different sources onthe performance of lactating holsteincows in Saudi Arabia, Asian-Aust,j.Anim. Sci. VollS. No.3. (2002) ha1.352356 .
2. KUNG, L. JR .. , Effects of a live yeast cultureand enzymes on in vitro ruminalfermentation and milk production ofdairy cows. j. Dairy Sci. 80, (1997) hal.2045-2051
3. SNIFFEN, D., OR DANZA, ANDDONALDSON. Predicting the ImpactOf a Live Yeast Strain on RumenKinetics and Ration Formulation, dariweb-site : animal, cals, arizona,edu/swnmc/papers (12 Desember 2004).(2004)
4. MAHDIY AH, D., SAODAH, 1., PIKOLI,M.R., DAN SUGORO, I. InisiasiPertumbuhan Isolat Khamir Bahan
Probiotik Ruminansia dengan IradiasiSinar Gamma. Jurnal Saintika.FMIPADIN Syarif Hidayatullah. Jakarta.(2003)SUGORO, I. 2004, Peran TeknikNuklir di Bidang Peternakan, Kompastanggal 22 Mei 2004.
5. SUGORO, I., DAN PIKOLI, M.R. SeleksiIsolat Khamir Bahan Probiotik dalam
Cairan Rumen Kerbau Steril, ProsidingPertemuan Ilmiah Keselamatan,Kesehatan dan Lingkungan - P3KRBiN,BATAN,(1992) hal, 65 - 72
6. ARY ANTHA, P .A. Panduan PraktikumMikrobiologi Dasar. DepartemenBiologi ITB. (2000) hal. 32
7. FULLER, R. Probiotics The Scientific Basis,London:Chapman & Hall.(1992) hal. 222- 245
8. PELCZAR, M.J., DAN CHAN, E.C.S. Dasardasar Mikrobiologi, UI Press, Jakarta,(1992) hal, 80 - 85
9. SRIKANDI, F., Mikrobiologi Pangan I.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.(1992)
to. DEACON, J. The Microbial World: Yeastand Yeast Like Fungi. Institute of Celland Molecular Biology, The Universityof Edinburg, dari web-site : ~:':fL.edinburg edu (12 Desember 2004)(2004)
-+-R11_-R2
R3
R4
____ R1x'
1008020 40 60
Waktu (harl)
o
Waktu
(hari)
Kenaikan jumlah sel pada pelet (%)
R1
R2R3R4R1x
7
130184.5134123.6135.9
14
95208.6150138.2187.2
30
74.2250228154.5138.5
65
39.2120.7110136.4100
90
17.567.24049.138.5
5.25
g: 5
"'"
~ 4.75.2,8' 4.5
....I
4
4.25
Salah satu hal yang menentukan terjadinyapertumbuhan at au tidak adalah kadar air. Ratarata kadar air dedak setelah dicampur denganinokulum dan mengalami proses pengeringanadalah 13,2 ± 1,30/0. Kadar air tersebut masihmampu menyebabkan terjadinya pertumbuhankhamir. Kondisi yang kering menyebabkan selcenderung mengkerut, karena prosespengeringan dan bahan pembawa dedak. Selainitu, aktivitas metabolisme akan mengalamigangguan karena air merupakan media untukterjadinya reaksi enzimatis (to).
KESIMPULAN
Dosis steriliasi dedak adalah to kGy damkelima isolat khamir memiliki viabilitas yangtinggi hingga hari ke-96, kecuali isolat khamir R1hingga hari ke-7 dan viabilitas tertinggi terjadipada isolat khamir R2.
129
Risalah Seminar Ilmiah Aplikasi Isofop dan Radiasi, 2006
DISKUSI
ASIH KURNIA WATI
1. Tadi dikatakan penambahan probiotikmeningkatkan produksi ternak, berapabanyak probiotik dan pembawa diberikan 7.
2. Jika jumlahnya besar, apakah peningkatanproduksi ternak bukan disebabkan oleh bahanpembawa sebagai sumber tambahan pakan 7.Bukan karena penambahan khamirnya 7
3. Pada tabel slide terlihat pertumbuhan padabahan pembawa terjadi penurunan pada akhirpengamatan. Sampai berapa lama khamirmampu bertahan pada bahan pembawa 7.Berapa lama experid khamir dalam bahanpembawa 7.
W. MARDIANA
1. Perbandingan antara probiotik dan pembawa71: 1
2. Ternak yang diberikan dedak saja berbedahasil produksinya dengan ternak yangdiberikan probiotik.
3. Khamir mampu bertahan sampai hari ke 96.
FIRSONI
1. Mengapa memilih dedak sebagai bahanpembawa, dan tahan berapa lama 7.
2. Mengapa memakai dosis radiasi 10, 20, 30kGy ? (sesuai denan rekomendari maksimalirradiasi pangan tidak lebih dari 10 kGy).
3. Mengapa khamir dari dalam rumen sebagaiprobiotik untuk membantuk metabolismerumen 7.
130
W. MARDIANA
1. Karena sudah mempunyai kandungan KH danprotein yang sangat tinggi, mengenai biayaproduksi lebih murah.
2. Karena dosis di bawah 10 kGy pernahdilakukan uji coba,
SUHARYONO
Probiotik khamir untuk ternak ruminansia.1. Karakter khamir mempunyai keistimewaan
apa dalam mencerna pakan 7. Apakah seluloseatau hemiselulose 7.
2. Bagaimana and a bisa menjamin bahwaprobiotik kahmir ini tidak merugikanpeternak, karena selama ini banyak produkyang mutunya tidak baik dan tidak jelaskandungan mutasi dan mikrobanya.
3. Apa saja karakter dari RI' Rz, R3 dan R4 untukmembedakan denan Ruo dan RzlO'
W. MARDIANA
1. Khamir mempunyai keistimewaan.2. Tidak mungkin, karena probiotik itu sendiri
dapat diambil dari ternak itu sendiri yaitu didalam rumen, yang kemudian dikembangbiakan.
Tidak merugikan, karena juga akanmeningkatkan kualitas dan kuantitas ternaktersebut, misalnya : - kualitas susu (lebihbanyak dan lebih kental)- Kualitas daging (badan menjadi gemuk).
3. Karakteristik RI - R4'
