1

BAB I

PENDAHULUAN

Ternak ruminansia dapat memanfaatkan hijauan dalam jumlah banyak

secara baik. hal ini dikarenakan ternak ruminansia memiliki saluran pencernaan

kompleks yang mampu mencerna hijauan. Rumen merupakan bagian terbesar

pada saluran pencernaan ruminansia. Di dalam rumen terdapat mikroba dan

merupakan alat pencernaan fermentatif dengan kondisi anaerob, suhu 390C dan

pH berkisar 6 - 7. Pencernaan yang terjadi dalam rumen adalah pencernaan

fermentatif.

Ransum yang diberikan pada ternak 60 - 75% terdiri dari karbohidrat.

Karbohidrat yang masuk kedalam rumen akan dihidrolisis menjadi glukosa oleh

enzim – enzim yang dihasilkan oleh mikroba rumen. Glukosa tersebut

difermentasi menjadi VFA berupa asetat, propionat, dan butirat serta CH4 dan

CO2. Karbohidrat mudah dicerna merupakan sumber energi mikroba untuk

membentuk protein tubuh. Mikroba rumen merombak protein dan menghasilkan

NH3, CO2 dan VFA.

Tujuan praktikum adalah dapat mengukur kadar VFA dan produksi NH3

dari suatu sampel bahan pakan. Manfaat praktikum adalah mahasiswa mengetahui

proses pencernaan pada rumen, dapat mengukur kadar VFA dan NH3 hasil

pencernaan bahan pakan dalam rumen.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Volatile Fatty Acids (VFA)

VFA merupakan produk akhir fermentasi karbohidrat dan merupakan

sumber energi utama bagi ternak ruminansia. Peningkatan jumlah VFA

menunjukkan mudah atau tidaknya pakan tersebut difermentasi oleh mikroba

rumen. Produksi VFA di dalam cairan rumen dapat digunakan sebagai tolak ukur

fermentabilitas pakan (Hartati, 1998). McDonald et al. (2002) menyatakan bahwa

pakan yang masuk ke dalam rumen difermentasi untuk menghasilkan produk

berupa VFA, sel – sel mikroba, serta gas metan dan CO2.

Karbohidrat dalam pakan sebagian besar terdiri dari selulosa, hemiselulosa

dan lignin, sedangkan dalam konsentrat terdiri dari pati (Soebarinoto et al.,

1991). Pemecahan karbohidrat didalam rumen mengalami dua tahap pencernaan

oleh enzim - enzim yang dihasilkan oleh mikroba rumen. Pada tahap pertama

mikroba rumen mengalami hidrolisis menjadi monosakarida, seperti glukosa,

fruktosa dan pentosa. Hasil pencernaan tahap pertama masuk ke jalur glikolisis

untuk mengalami pencernaan tahap kedua yang menghasilkan piruvat. Piruvat

selanjutnya akan dirubah menjadi VFA yang umumnya terdiri dari asetat, butirat,

dan propionat (Arora, 1995). Karbohidrat mudah larut sangat cepat difermentasi

dalam rumen sedang karbohidrat struktural (selulosa dan hemiselulosa) lebih

lambat (Ranjhan, 1980).

3

Pertumbuhan mikroba rumen yang optimum, konsentrasi VFA rumen

berkisar antara 80 - 160 mM/I (Sutardi, 1994). Faktor - faktor yang

mempengaruhi konsentrasi VFA antara lain sifat karbohidrat, gerak laju pakan

meninggalkan rumen dan frekuensi pemberian pakan. McDonald et al. (2002)

menjelaskan konsentrasi VFA sangat dipengaruhi oleh jenis pakan, VFA yang

tinggi menunjukkan peningkatan kandungan protein dan karbohidrat mudah larut

dari pakan.

2.2. Amonia (NH3)

Amonia (NH3) berasal dari protein pakan yang didegradasi oleh enzim

proteolitik. Pada rumen, protein dihidrolisis pertama kali oleh mikroba rumen

(Arora, 1995). NH3 merupakan sumber nitrogen utama untuk sintesis protein

mikroba. Mikroba merobak asam amino menjadi NH3, lebih kurang 50 - 70%

nitrogen mikroba berasal dari amonia (Sutardi, 1980). Pengukuran N-NH3 in vitro

dapat digunakan untuk mengestimasi degradasi protein dan kegunaannya oleh

mikroba. Produksi amonia dipengaruhi oleh waktu setelah makan dan umumnya

produksi maksimum dicapai pada 2 - 4 jam setelah pemberian pakan yang

bergantung kepada sumber protein yang digunakan dan mudah tidaknya protein

tersebut didegradasi. Jika pakan tinggi kandungan protein yang lolos degradasi,

maka konsentrasi N-NH3 rumen akan rendah (lebih rendah dari 50 mg/1 atau 3,57

mM) dan pertumbuhan organisme rumen akan lambat. Sebaliknya, jika degradasi

protein lebih cepat daripada sintesis protein mikroba maka NH3 akan terakumulasi

dan melebihi konsentrasi optimumnya (Satter dan Slyter, 1974).

4

Konsentrasi NH3 yang dibutuhkan untuk sintesis protein mikroba yaitu

sebesar 4 - 12 mM (Sutardi, 1994). McDonald et al. (2002) menjelaskan bahwa

konsentrasi NH3 yang tinggi dapat menunjukkan proses degradasi protein pakan

lebih cepat daripada proses pembentukan protein mikroba, sehingga amonia yang

dihasilkan terakumulasi dalam rumen. Konsentrasi NH3 mencerminkan tingkat

fermentabilitas protein di dalam rumen. Peningkatan protein (termasuk NPN)

dalam ransum akan mengakibatkan protease yang berasal dari mikroba rumen

menjadi meningkat, sehingga akan meningkatkan proses perombakan protein

menjadi asam amino dan amonia (NH3).

5

BAB III

MATERI DAN METODE

Praktikum Ruminologi dengan materi Pengukuran Kecernaan, Kadar VFA

dan NH3 dilaksanakan pada hari Senin dan Selasa pada tanggal 28 Mei 2012

hingga 29 Mei 2012 di Laboratorium Ilmu Makanan Ternak Fakultas Peternakan

dan Pertanian Universitas Diponegoro Semarang.

3.1. Materi

Alat yang digunakan pada praktikum Ruminologi adalah penangas air

(waterbath) untuk menjaga suhu saat fermentasi, timbangan analitis untuk

menimbang sampel, centrifuge untuk memutar tabung saat proses fermentasi,

oven untuk mengeringkan alat, botol timbang, kertas minyak sebagai tempat

sampel saat di timbang, cawan Conway untuk tempat pengujian NH3, tabung

fermentor dan tutup tabung fermentor sebagai tempat untuk melakukan

fermentasi, rak tabung fermentor sebagai tempat tabung fermentasi, tabung film,

beaker glass sebagai tempat menampung bahan kimia, stirrer untuk mengaduk

pada saat proses titrasi, peralatan titrasi, pipet ukur, pipet tetes, mikroburet untuk

proses titrasi, tabung suling khusus, labu destilasi, pendingin Leibig dan kompor

atau pemanas.

Bahan yang digunakan pada praktikum Ruminologi adalah larutan

penyangga McDaugall, cairan rumen, aquades, CO2, indikator merah metyl,

6

sodium carbonat jenuh, bromkresol hijau, asam borat, HCl 0,5%, indikator

phenolptalein 1%, asam sulfat 0,0055N, vaselin, H2SO4 15%, NaOH 0,5N.

3.2. Metode

3.2.1 Penentuan Kecernaan

Menimbang sampel seberat 0,55g. Menyiapkan penangas air yang telah

diisi air secukupnya dan menyetel pada temperatur 390C. Memasukan sampel

yang telah ditimbang ke dalam tabung fermentor, kemudian meletakkan tabung

fermentor yang telah diisi sampel kedalam penangas air. Menambahkan larutan

McDaugall sebesar 40ml, cairan rumen 10ml kedalam tabung fermentor yg telah

diisi sampel dan CO2. Kemudian menggojok secara homogen dan

memfermentasikan selama 3 jam. Hasil fermentasi kemudian disentrifuse, cairan

yang didapat disebut supernatan yang akan diuji VFA dan NH3.

3.2.2 Pengukuran Volatile Fatty Acids (VFA)

Memasukan 5ml supernatan kedalam tabung suling khusus dan

menambahkan 1ml H2SO4 15%. Memasukan tabung kedalam pendingin leibig

kemudian mendestilasinya. Membuat larutan penangkap yang berisi 5ml NaOH

0,5N. Menghentikan destilasi ketika volume larutan penangkap mencapai 100ml.

Menambahkan 2 tetes indikator PP 1% kemudian mentitrasi hasil destilasi dengan

HCl 0,5N hingga terjadi perubahan warna. Membuat blangko dengan

menggunakan 5ml NaOH 0,5N dan menambahakan indikator PP 1% kemudian

7

mentitrasi hingga terjadi perubahan warna. Menghitung produksi VFA total yaitu,

dengan rumus:

VFA= (y-z )×NHCl×10005

mM

Keterangan :

y = ml HCl yang dibutuhkan untuk titrasi 5ml NaOH (blangko)z = ml HCl yang dibutuhkan untuk titrasi hasil destilasi

3.2.3 Pengukuran Produksi Amonia (NH3)

Mengambil cawan Conway dan tutupnya, kemudian mengolesi bagian

tepinya dengan vaselin. Memasukan 1ml asam borat pada bagian tengah, dan

menetesi dengan indikator merah mytil dan bromkresol hijau. Memasukkan 1ml

supernatan pada bagian kiri dan 1ml larutan sodium karbonat jenuh pada sebelah

kanan. Menutup rapat cawan Conway, menggoyang - goyangkan secara perlahan

agar supernatan dan sodium karbonat jenuh bercampur. Mendiamkan selama 24

jam agar semua amonia dapat terikat oleh asam borat. Membuka cawan Conway

setalah 24jam kemudian mentitrasi dengan menggunakan asam sulfat 0,0055N

hingga terjadi perubahan warna. Menghitung produksi NH3 yaitu, dengan rumus:

N - NH3 = (ml titran x N H2SO4 x 1000) mM

Keterangan :

ml titran : titrasi yang dihasilkanN H2SO4 : normalitas H2SO4

8

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Volatile Fatty Acid (VFA)

Berdasarkan pengamatan praktikum ruminologi bahan pakan dengan kode

9 ILu1 diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 1. Produksi Volatile Fatty Acids (VFA)

Pengukuran Hasil (mM) Literatur (mM)VFA 1401 80 – 1602

Sumber: 1. Data Primer Praktikum Ruminologi, 2012 2. Sutardi (1994)

Berdasarkan praktikum diperoleh hasil pengujian VFA sampel 1 sebesar

135 mM, sampel 2 sebesar 145 mM dengan rata-rata 140 mM. Pengujian VFA

pada sampel yang telah diujikan bernilai 140 mM masih dalam kisaran standart

nilai VFA. Hal ini sesuai dengan pendapat Sutardi (1994) bahwa untuk

menunjang pertumbuhan mikroba rumen yang optimum, konsentrasi VFA rumen

berkisar antara 80 - 160 mM. Faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi VFA

antara lain sifat karbohidrat, gerak laju pakan meninggalkan rumen dan frekuensi

pemberian pakan. Hal ini sesuai dengan McDonald et al., (2002) menyatakan

bahwa konsentrasi VFA sangat dipengaruhi oleh jenis pakan, VFA yang tinggi

menunjukkan peningkatan kandungan protein dan karbohidrat mudah larut dari

pakan.

9

4.2. Amonia (NH3)

Berdasarkan pengamatan praktikum diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 2. Produksi Amonia (NH3)

Pengukuran Hasil (mM) Literatur (mM)NH3 2,721 4 - 122

Sumber: 1. Data Primer Praktikum Ruminologi, 2012 2. Sutardi (1994)

Berdasarkan praktikum pengukuran NH3 diperoleh hasil pada sampel 1

sebesar 2,75 mM, sampel 2 sebesar 2,69 mM dengan rata-rata 2,72 mM. Hasil

pengukuran NH3 dibawah standar pengukuran amonia dalam rumen yaitu sebesar

4-12 mM. Hal ini sesuai dengan Sutardi (1994) menyatakan bahwa konsentrasi

amonia (NH3) yang dibutuhkan untuk sintesis protein mikroba adalah sebesar

4-12 mM. Hasil praktikum menunjukkkan nilai yang rendah yaitu 2, 7225 mM hal

ini kemungkinan dapat disebabkan karena protein sampel bahan pakan yang

diujikan rendah, mikroba rumen tidak dapat mendegradasi bahan pakan dengan

baik. Hal ini sesuai dengan Satter dan Slyter (1974) menyatakan bahwa jika pakan

tinggi kandungan protein yang lolos degradasi, maka konsentrasi N-NH3 rumen

akan rendah (lebih rendah dari 50 mg/1 atau 3,57 mM) dan pertumbuhan

organisme rumen akan lambat. Sebaliknya, jika degradasi protein lebih cepat

daripada sintesis protein mikroba maka NH3 akan terakumulasi dan melebihi

konsentrasi optimumnya.

10

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Pengujian kadar VFA dan NH3 pada sampel bahan pakan yang diujikan

secara in vitro diperoleh hasil perhitungan VFA masih dalam kisaran standar yang

telah ditentukan. Faktor – faktor yang mempengaruhi konsentrasi VFA antara lain

sifat karbohidrat, gerak laju pakan meninggalkan rumen dan frekuensi pemberian

pakan. sedangkan perhitungan NH3 menunjukan hasil dibawah standar yang telah

ditentukan. Hasil NH3 yang rendah dapat disebabkan karena kadar protein pada

sampel bahan pakan rendah atau mikroba rumen tidak mendegradasi protein

pakan secara optimal. Konsentrasi NH3 mencerminkan tingkat fermentabilitas

protein di dalam rumen.

5.2. Saran

Praktikum membutuhkan ketelitian yang lebih tinggi sehingga dalam

pengukuran kadar VFA dan Amonia (NH3) dapat memperoleh hasil yang bagus.

11

DAFTAR PUSTAKA

Arora, S. P. 1995. Pencernaan Mikrobia pada Ruminansia. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta (Diterjemahkan oleh R. Murwani).

Hartati, E. 1998. Suplementasi Minyak Lemuru dan Seng ke dalam Ransum yang Mengandung Silase Pod Coklat dan Urea untuk Memacu Pertumbuhan Sapi Holstein. Disertasi. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

McDonald, P., R. A. Edwards, J. F. D. Greenhalgh dan C. A. Morgan. 2002. Animal Nutrition. Sixth Edition. Ashford Colour Press. Gosport.

Ranjhan, S. K. 1980. Animal Nutrition in Tropics. 2nd Ed. Vikas Publishing House Pvt Ltd., New Delhi.

Satter, L.D. and L.L. Slyter. 1974. Effect of Amonia on Rumen Microbial Production invitro. British J. Nutrition. 32: 199 – 200.

Soebarinoto, S. Chuzaemi dan Mashudi. 1991. Ilmu Gizi Ruminansia. Jurusan Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya, Malang. (tidak diterbitkan).

Sutardi, T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi. Jilid 1. Departemen Ilmu Makanan Ternak, Fakultas Peternakan IPB, Bogor. (Tidak diterbitkan).

Sutardi, T. 1994. Peningkatan Produksi Ternak Ruminansia melalui Amoniasi Pakan Serat Bermutu Rendah, Defaunasi dan Suplementasi Sumber Protein Tahan Degradasi dalam Rumen. Laporan Penelitian Hibah Bersaing 1993/1994. IPB. Bogor. (tidak dipublikasikan).

12

LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan Produksi Volatile Fatty Acids (VFA)

Kertas minyak 1

Berat sampel

Kertas minyak 2

Titrasi

-------------------------- g --------------------------- mlBlangko 1 5,2Blangko 2 4,9Sampel 1 0,2210 0,555 0,2349 3,7Sampel 2 0,2283 0,5536 0,2320 3,6

VFA = (y – z) x N HCl x 1000 mM 5

Keterangan : y = ml HCl yang dibutuhkan untuk titrasi 5ml NaOH (blangko) z = ml HCl yang dibutuhkan untuk titrasi hasil destilasi

Sampel 1 : ( 5,05 – 3,7) x 0,5 x1000

5mM

: 1,35 x 0,5 x 200: 135 mM

Sampel2 : ( 5,05 – 3,6) x 0,5 x1000

5mM

: 1,45 x 0,5 x 200: 145 mM

Rata-rata VFA : 135+145= 140 mM 2

13

Lampiran 2. Perhitungan Produksi Amonia (NH3)

No. Kertas minyak 1

Berat sampel Kertas minyak 2

titrasi

----------------------------- g ------------------------------- ml1 0,2210 0,5555 0,2249 0,52 0,2283 0,5536 0,2320 0,49

N-NH3 : ml titran x N H2SO4 x 1000 mM

Sampel 1 : 0,5 x 0,0055 x 1000 mM: 2,75mM

Sampel 2 : 0,49 x 0,0055 x 1000mM: 2,695 mM

Rata-rata N-NH3 : 2,75 + 2,695= 2,7225 mM 2

14