optimasi cairan rumen sebagai subtitusi enzim pada …

OPTIMASI CAIRAN RUMEN SEBAGAI SUBTITUSI ENZIM

PADA LIMBAH SAYUR UNTUK PAKAN IKAN

SKRIPSI

SYADAM HUSYEIN

Skripsi

Sebagai Salah Satu Untuk Memperoleh

Gelar Serjana Perikanan Pada Program Studi

Budidaya Perairan

PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH

MAKASSAR

2016

i

HALAMAN PENGESAHAN

Judul : Optimasi Cairan Rumen Sebagai Subtitusi Enzim Pada

Limbah Sayur Untuk Pakan Ikan

Nama : Syadam Husyein

Nim : 10594 00 611 11

Jurusan : Budidaya Perairan

Fakultas : Pertanian

Telah Di Periksa dan Disetujui

Komisi Pembimbing

Pembimbing I, Pembimbing II,

Murni, S.Pi.,M.Si Ir.Darmawati, M.Si

NIDN: 0903037306 NIDN : 0920126801

Diketahui Oleh :

Dekan Fakultas Pertanian, Ketua Prodi Budidaya Perairan,

Ir. H. SalehMolla, MM Murni, S.Pi.,M.Si

NIDN : 093126103 NIDN: 0903037306

ii

HALAMAN PENGESAHAN KOMISI PENGUJI

Judul : Optimasi Cairan Rumen Sebagai Subtitusi Enzim Pada

Limbah Sayur Untuk Pakan Ikan

Nama : Syadam Husyein

Nim : 10594 00 611 11

Jurusan : Budidaya Perairan

Fakultas : Pertanian

SUSUNAN KOMISI PENGUJI

Nama Tanda Tangan

1. Murni,S.Pi.,M.Si (.............................)

Ketua Sidang

2. Ir. Darmawati, M.Si (.............................)

Sekretaris

3. H. Burhanudin, S.Pi,MP (.............................)

Anggota

4. Dr. Abdul Harris Sambu, S.Pi. M.Si (.............................)

Anggota

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI

DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul:

Optimasi Cairan Rumen Sebagai Subtitusi Enzim Pada Limbah

Sayur Untuk Pakan Ikan adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri

yang belum diajukan oleh siapapun, bukan merupakan pengambil alihan tulisan

dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan

informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak

diterbitkan dari penulis lain telah disebut kedalam teks dan dicantumkan dalam

daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Makassar, Juni 2016

Penulis

iv

ABSTRAK

Syadam Husyein. 10594 00 611 11. Optimasi Cairan Rumen Sebagai

Subtitusi Enzim Pada Limbah Sayur Untuk Pakan Ikan. Dibimbing oleh Murni,

S.Pi.M.Si dan Ir. Darmawati, M.Si.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan aktivitas enzim cairan

rumen yang optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan ikan.

Sedangkan kegunaan atau manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan

informasi kepada para pembudidaya tentang pengunaan enzim cairan rumen yang

optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan ikan.

Metode yang digunakan adalah Cairan Rumen sapi yang berasal dari

Rumah Pemotongan Hewan (RPH) Sungguminasa Goa dan Limbah Sayur yang

diambil dari pasaran. Jumlah wadah yang digunakan dalam fermentasi limbah

sayur yang telah dicampur cairan rumen adalah sebanyak 12 buah. Pada penelitian

ini terdapat 4 perlakuan dengan 3 kali ulangan. Masing- masing perlakuan dikasih

cairan rumen sesuai dosis perlakuan. Pada perlakuan A (Kontrol) tanpa

penambahan cairan rumen, perlakuan B penambahan cairan rumen pada limbah

sayur (10 ml), perlakuan C penambahan cairan rumen pada limbah sayur (15 ml)

dan perlakuan D penambahan cairan rumen pada limbah sayur (20 ml).

Hasil penelitian pemanfaatan cairan rumen dalam proses fermentasi terhadap

peningkatan aktivitas enzim. Hasil pengukuran rata-rata aktivitas enzim protease

limbah sayur yang difermentasi cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan

C (15 ml) sebesar 0,250 U/mL/menit, aktivitas enzim amilase limbah sayur yang

difermentasikan cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan A (0 ml) 0,51

U/mL/menit, sedangakan aktivitas enzim sellulase tertinggi diperoleh pada

perlakuan A (0 ml) sebesar 0,143 U/mL/menit.

Disarankan perlu dilakukan penelitian pemanfaatan cairan rumen dalam

pemberian dosis harus sesuai dengan dosis perlakuan dan untuk tahap fermentasi

perlu pemahaman dalam melakukan fermentasi terutama dalam pengukuran suhu

dan pH.

v

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kehadirat Allah subhanawataala yang senantiasa

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

Skripsi yang berjudul “ OPTIMASI CAIRAN RUMEN SEBAGAI SUBTITUSI

ENZIM PADA LIMBAH SAYUR UNTUK PAKAN IKAN

Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dar ikesempurnaan.

Oleh karena itu kritik atau saran yang sifatnya membangun karna sangat

mengharapkan penulis demi kesempurnaan Skripsi ini.

Dalam penulisan Skripsi ini telah banyak menyita waktu, tenaga, curahan

fikiran, maupun materi dari berbagai pihak. Selanjutnya pada kesempatan ini

perkenankanlah penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan terimakasih

yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah banyak memberikan

bimbingan dan motivasi sehingga Skripsi ini selesai disusun, khususnya kepada :

1. Bapak Ir. H. M. Saleh Molla, MM. Dekan Fakultas Pertanian Universitas

Muhammadiyah Makassar beserta stafnya.

2. Ibu Murni, S.Pi, M.Si. Ketua Jurusan/ prodi Budidaya Perairan Fakultas

Pertanian Universitas Muhammadiyah Makassar dan selaku pembimbing I

yang telah memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Skripsi.

3. Ibu Ir. Darmawati, M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan arahan

dan masukan dalam penyusunan Skripsi.

4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Budidaya Perairan Fakultas PertanianUniversitas

Muhammadiyah Makassar.

vi

5. Terkhusus dan teristimewa untuk kedua orang tua dan saudara (i) penulis,

Ayahanda Andi Rasulung Basang dan Ibunda Hj, Rosma yang telah

membesarkan, membimbing, dan memenuhi segala kebutuhan Ananda selama

proses pelaksanaan penyusunan Skripsi.

6. Pada teman-teman seperjuangan angkatan 2011 jurusan budidaya perairan

fakultas pertanian Universitas Muhammadiyah Makassar.

Akhir kata semoga Skripsi ini bermanfaat kepada semua pihak

terutama bagi penulis secara pribadi.

Makassar, Juni 2016

SYADAM HUSYEIN

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN KOMISI PENGUJI ......................................... ii

PERNYATAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI ........ iii

ABSTRAK .................................................................................................... iv

KATA PENGANTAR ................................................................................... v

DAFTAR ISI ................................................................................................. vii

DAFTAR TABEL ......................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitia ........................................................... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA

1.1.Limbah Sayur ................................................................................... 3

1.2. Cairan Rumen .................................................................................. 4

1.3. Aktivitas Enzim Pencernaan .............................................................. 6

1.4. Faktor yang mempengaruhi Enzim ................................................... 7

III. METODE PENELITIAN

1.1. Waktu dan Tempat ....................................................................... 10

1.2. Alat dan Bahan ............................................................................... 10

1.3 Prosedur Kerja ................................................................................. 10

1.4 Peubah yang diamati ......................................................................... 11

viii

1.5 Rancangan Percobaan ........................................................................ 11

1.6 Analisis Data ..................................................................................... 12

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 13

1.1.Aktivitas Enzim Limbah Sayur Fermentasi .......................................

1.2 Parameter Suhu dan pH ...................................................................... 15

DAFTAR PUSTAKA

ix

DAFTAR TABEL

No Teks Hal

1. Aktivitas cairan rumen sapi sebelum dan sesudah pengendapan dengan

amonium sulfat. 6

2. Hasil rata-rata aktivitas enzim limbah sayur yang difermentasi pada setiap

perlakuan selama penelitian 13

3. Kisaran parameter suhu dan pH pada semua perlakuan selama penelitian 15

x

DAFTAR GAMBAR

No Teks Hal

1. Tata Letak Satuan Percobaan Setelah Pengacakan 12

xi

DAFTAR LAMPIRAN

1. Data aktivitas enzim protease pada limbah sayur 20

2. Data aktivitas enzim amilase pada limbah sayur 20

3. Data aktivitas enzin sellulase pada limbah sayur 20

4. Hasil parameter suhu selama fermentasi 21

5. Hasil parameter pH selama fermentasi 21

6. Photo penelitian 22

1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Limbah sayur merupakan salah satu alternatif bahan baku pakan ikan

mengandung protein nabati yang tinggi dan jumlahnya melimpah, sehingga

diharapkan dapat dijadikan sebagai sumber bahan baku pakan yang ekonomis.

Namun kendala yang dihadapi dalam pemanfaatan limbah sayur adalah protein

yang berasal dari limbah sayur sulit dicerna oleh ikan karena dilapisi oleh lapisan

selulosa, sehingga dibutuhkan enzim yang dapat menghidrolisis limbah sayur.

Salah satu enzim yang dapat digunakan dalam menghidrolisis limbah sayur

adalah enzim yang berasal dari cairan rumen. Cairan rumen tersebut adalah

cairan rumen sapi yang berasal dari limbah Rumah Potong Hewan (RPH). Isi

rumen yang merupakan limbah rumah potong hewan yang berpotensi sebagai feed

additive. Jovanovic dan Cuperlovic (1977) menyatakan mikrobia rumen dapat

meningkatkan nilai gizi bahan makanan karena adanya protein mikrobia sehingga

akan meningkatkan daya cerna. Selain itu rumen diakui sebagai sumber enzim

pendegradasi polisakarida. Polisakarida dihidrolisis di rumen disebabkan

pengaruh sinergis dan interaksi dari kompleks mikroorganisme, terutama sellulase

dan xilanase (Trinci et al., 1994). Lebih lanjutn dijelaskan bahwa cairan rumen

sapi mengandung enzim selulase, amylase, protease, xilanase, mannanase, dan

fitase (Lee et al. 2002).

2

Penambahan enzim cairan rumen pada bahan baku pakan ikan diharapkan

dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pakan, sintasan dan pertumbuhan.

Kemampuan enzim hasil ekstraksi dari cairan rumen sapi asal RPH dalam

mendegradasi pakan perlu dikaji, terutama kemampuannya dalam mendegradasi

karbohidrat agar penggunaan optimum enzim pada pakan ikan, terutama pada

pakan ikan berkualitas rendah yang mengandung serat kasar tinggi dapat

diketahui.

1.2. Tujuan dan Kegunaan Penelitan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan aktivitas enzim

cairan rumen yang optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan

ikan. Sedangkan kegunaan atau manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan

informasi kepada para pembudidaya tentang penggunaan enzim cairan rumen

yang optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan ikan.

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Limbah Sayur

Salah satu alternatif bahan pakan sumber protein asal nabati yang dapat

memberikan peluang baik yaitu dengan menggunakan limbah sayuran. Walaupun

ketersediaannya cukup melimpah bahkan merupakan sampah penyebab polusi

lingkungan, limbah sayuran belum dimanfaatkan untuk penunjang budidaya ikan,

hal ini dikarenakan limbah sayuran sangat mudah busuk. Padahal walaupun

limbah sayuran merupakan sampah, namun karena termasuk sampah organik

maka didalamnya masih mengandung zat-zat makanan yang dapat dimanfaatkan

oleh ikan. Di beberapa daerah di Pulau Jawa limbah sayuran sering merupakan

masalah lingkungan khususnya di daerah padat penduduk seperti Jawa Barat

(Susangka, dkk. 2006).

Ternak FAPET UNPAD (2005), limbah sayuran mengandung kadar Air

80%; PK 1- 15%; Penggunaan tepung limbah sayuran yang sesuai dalam ransum

ikan nila tidak akan mengganggu pertumbuhan, bahkan diharapkan dapat

meningkatkan performan. Agar dapat digunakan sebagai bahan pakan penyusun

pelet ikan, limbah sayuran yang telah diolah tersebut kemudian dijemur dengan

sinar matahari selama 2-3 hari lalu digiling sehingga menjadi tepung.

Income over feed and fish cost berpengaruh besar dalam menentukan

keuntungan dan kerugian dari suatu budidaya perikanan. Semakin efisien ransum

yang diubah menjadi daging, maka semakin baik pula nilai income over feed cost.

Hal tersebut turut ditentukan pula oleh harga bahan pakan di pasaran. Di pasaran,

limbah sayuran tidak memiliki nilai jual sehingga diperkirakan pelet yang

4

mengandung limbah sayuran bisa menghasilkan income over feed and fish cost

yang lebih baik (Susangka, 2006).

Limbah sayuran memiliki nilai gizi rendah yang ditunjukkan dengan

kandungan serat kasar tinggi, dengan kadar air yang tinggi pula walaupun

(dalam basis kering) kandungan protein kasarnya cukup tinggi, yaitu berkisar

antara 15-24 persen. Secara fisik, limbah sayuran mudah busuk karena berkadar

aiar tinggi, namun secara kimiawi mengandung protein, serta vitamin dan mineral

relatif tinggi dan dibutuhkan oleh ikan. Tekstur limbah sayuran dengan dinding

selnya banyak mengandung serat kasar dengan ikatan ligno-selulosa, dapat

mempengaruhi pemanfaatan protein dari material tersebut. Oleh karenanya,

pengolahan fisik atau mekanis diperlukan untuk merenggangkan ikatan ligno-

selulosa. Pemasakan dalam pengolahan pangan dikenal dengan istilah blansing dan

merupakan langkah pengawetan serta perenggangan ikatan fisik dinding sel

tanaman. Pemasakan merupakan salah satu proses pengolahan panas yang

sederhana dan mudah, dan dapat dilakukan dengan media air panas atau disebut

perebusan maupun dengan uap panas atau disebut pengukusan.

2.2. Cairan Rumen

Pada dasarnya isi rumen merupakan bahan-bahan makanan yang terdapat

dalam rumen belum menjadi feces dan dikeluarkan dari dalam lambung rumen

setelah hewan dipotong. Kandungan nutriennya cukup tinggi, hal ini disebabkan

belum terserapnya zat-zat makanan yang terkandung didalamnya sehingga

kandungan zat-zatnya tidak jauh berbeda dengan kandungan zat makanan yang

berasal dari bahan bakunya.

5

Perut hewan ruminansia terdiri atas rumen, retikulum, omasum dan

abomasum. Volume rumen pada ternak sapi dapat mencapai 100 liter atau lebih,

dan untuk domba berkisar 10 liter. Rumen diakui sebagai sumber enzim

pendegradasi polisakarida. Polisakarida dihidrolisis di rumen disebabkan

pengaruh sinergis dan interaksi dari komplek mikro-organisme, terutama selulase

dan xilanase (Trinci et al. 1994). Mikroorganisme terdapat pada cairan rumen

(liquid phase) dan yang menempel pada digesta rumen. Enzim yang aktif

mendegradasi struktural polisakarida hijauan kebanyakan aktif pada

mikroorganisme yang menempel pada partikel pakan.

Anggorodi (1979), menyatakan bahwa ternak ruminansia dapat mensintesis

asam amino dari zat-zat yang mengandung nitrogen yang lebih sederhana melalui

kerjanya mikroorganisme dalam rumen. Mikroorganisme tersebut membuat zat-

zat yang mengandung nitrogen bukan protein menjadi protein yang berkualitas

tinggi. Mikroorganisme dalam rumen terdiri dari kelompok besar yaitu bakteri

dan protozoa, temperatur rumen 39 sampai 40 derajat celcius, pH 7,0 sehingga

memberikan kehidupan optimal bagi mikroorganisme rumen. Sekitat 80%

Nitrogen dijumpai dalam tubuh bakteri rumen berupa protein dan 20 % berupa

asam nukleat. Berdasarkan analisa berbagai rumen kadar berbagai asam amino

dalam isi rumen diperkirakan 9-20 kali lebih besar daripada dalam makanan.

Kandungan rumen sapi menurut Rashid (1981), meliputi protein 8,86%,

lemak 2,60%, serat kasar 28,78%, kalsium 0,53%, phospor 0,55%, BETN

41,24%, abu 18,54%, dan air 10,92%. Berdasarkan komposisi zat makanan yang

terkandung didalamnya dapat dipastikan bahwa pemanfaatan isi rumen dalam

6

batas-batas tertentu tidak akan menimbulkan akibat yang merugikan bila dijadikan

bahan pencampur pakan berbagai ternak.

Tabel 1. Aktivitas cairan rumen sapi sebelum dan sesudah pengendapan dengan

amonium sulfat.

Enzim Pengedapan

Optimum (%)

Aktivitas Enzim Cairan Rumen Aktivitas Akhir Menjadi

( Kali Lipat) Sebelum Sesudah

Sapi lokal

Selulase 60 8,8±2,2 38,5±17,0 4,40 kali

Xilanase 60 76,4±2,8 182,3±59,4 2,38 kali

Mannanase 70 657,0±214,9 1 054,8±494,7 1,61 kali

Amilase 60 543,6±14,4 902,7±154,0 1,61 kali

Fitase 60 48,4±25,0 143,7±56,8 2,97 kali

Protease 80 3,2±1,3 7,3±3,5 2,28 kali

Sapi impor

Selulase 70 7,7±2,5 16,9±8,8 2,19 kali

Xilanase 60 50,9±25,8 186,2±88,0 3,65 kali

Mannanase 50 439,2±262,9 1 110,0±506,7 2,53 kali

Amilase 50 429,3±301,6 1 118,7±492,6 2,61 kali

Fitase 70 29,0±13,8 128,4±28,8 4,43 kali

Protease 80 4,6±2,4 12,7±8,0 2,79 kali

Sumber : Chaplin dan Bucke 1990

2.3. Aktivitas Enzim Pencernaan

Enzim merupakan katalisator biologis yang dihasilkan oleh sel makhluk

hidup untuk membantu proses biokimia. Fungsi katalisator adalah untuk

mempercepat reaksi kimia dengan membebaskan energi pengaktifan Winarno

(1991). Berdasarkan hasil penelitian Adi (2000) enzim di usus bekerja pada pH

antara 8 – 8,5. Selanjutnya dikatakan bahwa kondisi optimum untuk aktivitas

enzim pada lambung ikan gurami pada suhu inkubasi 220C dengan pH lambung 5,

sedangkan pada usus dengan suhu inkubasi 230C dan pH 7 – 8,5.

7

Selain enzim dalam saluran pencernaan, kecernaan pakan juga dapat dibantu

oleh adanya bakteri dalam usus. Bakteri penghasil enzim akan membantu ikan

mencerna pakan dengan bantuan enzim yang dihasilkan oleh bakteri tersebut yaitu

protease, karbohidrase, lipase, dan amylase. Pakan dicerna secara optimal dengan

bantuan enzim dalam pakan dan saluran pencernaan ikan sehingga energi yang

dihasilkan dapat digunakan untuk memacu pertumbuhan ikan (Erna 1997).

Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi

yang diperlihatkan dapat dijadikan ukuran keaktifan enzim. Aktivitas enzim

dapat dinyatakan antara lain dalam bentuk unit enzim. Satu unit enzim adalah

jumlah enzim yang mengkatalis 1 mikromol substrat dalam waktu 1 menit pada

suhu 250C dan pada keadaan pH optimal (Affandie et al. 1992). Aktivitas enzim

bergantung pada konsentrasi enzim dan substrat, suhu, pH dan inhibitor. Enzim

pencernaan yang disekresikan ke dalam rongga saluran pencernaan berasal dari

mukosa lambung, pankreas dan mukosa usus. Enzim-enzim ini berperan sebagai

katalisator dalam hidrolis protein, lemak dan karbohidrat menjadi bahan-bahan

yang sederhana. Mukosa lambung menghasilkan enzim protease dengan suatu

aktivitas proteolitik optimalnya pada pH rendah. Cairan pankreatik kaya akan

tripsin, yaitu suatu protease yang aktivitas optimalnya sedikit dibawah pH basa,

disamping itu juga mengandung amilase, maltase dan lipase.

2.4. Faktor yang mempengaruhi enzim

1. Suhu (temperatur)

Enzim tersusun oleh protein, sehingga sangat peka terhadap suhu.

Peningkatan suhu menyebabkan energi kinetik pada molekul substrat dan

8

enzim meningkat, sehingga kecepatan reaksi juga meningkat. Namun suhu

yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut

denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja

enzim. Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum, yaitu

antara 300 - 40

0C.

2. Derajat keasaman (pH)

Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci

pada sisi aktif enzim, sehingga menghalangi sisi aktif bergabung dengan

substratnya. Setiap enzim dapat bekerja baik pada pH optimum, masing-

masing enzim memiliki pH optimum yang berbeda. Sebagai contoh :

enzimamilase bekerja baik pada pH 7,5 (agak basa), sedangkan pepsin

bekerja baik pada pH 2 (asam kuat/sangat asam).

3. Aktivator dan Inhibitor

Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara

enzim dengan substratnya, misalnya ion klorida yang bekerja pada enzim

amilase. Inhibitormerupakan suatu molekul yang menghambat ikatan

enzim dengan substratnya. Inhibitor akan berikatan dengan enzim

membentuk kompleks enzim-inhibitor.

Ada 2 jenis inhibitor, yaitu :

a. Inhibitor kompetitif

Molekul penghambat yang strukturnya mirip substrat,

sehingga molekul tersebut berkompetisi dengan substrat untuk

bergabung pada sisi aktif enzim. Contoh : sianida bersaing dengan

9

oksigen untuk mendapatkan Hemoglobin pada rantai akhir

respirasi. Inhibitor kompetititf dapat diatasi dengan penambahan

konsentrasi substrat.

b. Inhibitor nonkompetitif

Molekul penghambat yang bekerja dengan cara melekatkan

diri pada bagian bukan sisi aktif enzim. Inhibitor ini menyebabkan

sisi aktif berubah sehingga tidak dapat berikatan dengan substrat.

Inhibitor nonkompetitif tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasi

substrat.

4. Konsentrasi Enzim

Kecepatan reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi enzim, makin besar

konsentrasi enzim makin tinggi pula kecepatan reaksi, dengan kata lain

konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.

5. Konsentrasi Substrat

Peningkatan konsentransi substrat dapat meningkatkan kecepatan reaksi

bila jumlah enzim tetap. Namun pada saat sisi aktif semua enzim berikatan

dengan substrat, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan

reaksi enzim selanjutnya.

10

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei sampai bulan Juni 2015. Lokasi

penelitian di BPPBAP Maros (Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air

Payau), Kabupaten Maros, Provinsi Sulawesi Selatan.

3.2. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian adalah limbah

sayur, cairan rumen sapi, ammonium sulfat, akuarium sebagai tempat media, kain

katun sebagai penyaring cairan rumen yang kasar, dan sentrifugasi.

3.3. Prosedur Kerja

3.3.1. Persiapan Enzim Cairan Rumen

Isi rumen sapi diambil dari Rumah Pemotongan Hewan (RPH)

Sungguminasa Gowa. Cairan rumen sapi diambil dari isi rumen sapi dengan cara

filtrasi (penyaringan dengan kain katun) dibawah kondisi dingin. Cairan rumen

hasil filtrasi disentrifuse dengan kecepatan 10.000g selama 10 menit pada suhu 4

0C untuk memisahkan supernatan dari sel-sel dan isi sel mikroba. Supernatan

kemudian diambil sebagai sumber enzim kasar (Lee et al. 2000).

3.3.2. Proses fermentasi limbah sayur

Proses fermentasi diawali dengan memotong kasar limbah sayur kemudian

dicampur dengan dosis cairan rumen sesuai perlakuan. Selanjutnya dimasukkan

kedalam penampungan yang tertutup rapat diaduk setiap 24 jam. Setelah bahan

pakan terhidrolisis oleh cairan rumen dengan sempurna maka dilanjutkan dengan

11

pengujian aktivitas enzim. Dosis cairan rumen yang digunakan adalah 10%, 15%

dan 20% (v/w).

3.4. Peubah yang diamati

Parameter peubah yang diamati adalah menguji aktivitas enzim-enzim

cairan rumen. Aktivitas enzim diuji dengan cara enzim-enzim pada cairan rumen

yang diuji aktivitasnya adalah selulase (fpase), xilanase, amilase, mannanase,

protease dan fitase. Aktivitas selulase (fpase), xilanase, dan amilase diukur

mengikuti metode Hossain et al. (1996), aktivitas protease diukur dengan metode

Bergmeyer et al. (1983), sedangkan pengukuran aktivitas enzim fitase dilakukan

mrngikuti metode Greiner et al. (1997). Substrat yang digunakan dalam

pengukuran aktivitas enzim masing-masing adalah kertas saring (filter paper)

Whatman No. 1 untuk substrat selulase (fpase), oats spelt xilan untuk substrat

xilanase, pati untuk substrat amilase dan locus bean gum untuk substrat mananase,

casein hammerstein untuk proteasedan asam fitat untuk fitase. Aktivitas enzim

dinyatakan dalam µg produk yang dapat dihasilkan oleh 1 mL enzim cairan rumen

per menit. Sebagai standart digunakan larutan glukosa untuk selulase, xilosa untuk

xilanase, mannosa untuk mannanase, maltosa untuk amilase, P205 untuk fitase

dan asam amino tirosin untuk protease. Penentuan kadar protein enzim cairan

rumen dilakukan dengan metode Bradford (1976). Data aktivitas enzim yang

diperoleh dilakukan analisis statistik secra deskriftif.

3.5. Rancangan Percobaan

Rancangan yang akan digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL)

dengan 4 perlakuan dan 3 ulangan sehingga terdapat 12 unit percobaan setelah

12

pengacakan. Tata letak satuan percobaan setelah pengacakan seperti disajikan

pada gambar 2.

Gambar 1. Tata letak satuan percobaan setelah pengacakan

Perlakuan A = Tanpa penambahan cairan rumen ( kontrol )

Perlakuan B = Penambahan cairan rumen pada limbah sayur 10%

Perlakuan C = Penambahan cairan rumen pada limbah sayur 15%

Perlakuan D = Penambahan cairan rumen pada limbah sayur 20%

3.6. Analisis Data

Data aktivitas enzim dianalisis secara deskriptif yaitu membandingkan

dengan teori didapat dari jurnal hasil penelitian.

C1 B3

D1 B2 A3

A2 D3 C2

D2

B1

C3

A1

13

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Aktivitas Enzim Limbah sayur Fermentasi

Data aktivitas enzim limbah sayur yang difermentasi pada setiap perlakuan

selama penelitian dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Hasi rata-rata Aktivitas enzim limbah sayur yang difermentasikan pada

setiap perlakuan selama penelitian

Perlakuan

Hasil Aktivitas Enzim Limbah Sayur Fermentasi

Aktivitas Enzim

Protease

(U/mL/menit)

Aktivitas Enzim

Amilase

(U/mL/menit)

Aktivitas Enzim

Sellulase

(U/mL/menit)

A = 0 ml 0.123 0.51 0.143

B = 10 ml 0.163 0.45 0.028

C = 15 ml 0.250 0.49 0.124

D = 20 ml 0.195 0.36 0.098

Sumber : Data Hasil olahan, 2015

Berdasarkan Tabel 2, hasil pengukuran rata-rata aktivitas enzim protease

limbah sayur yang difermentasi cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan

C (15 ml) sebesar 0,250 U/mL/menit, aktivitas enzim amilase limbah sayur yang

difermentasikan cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan A (0 ml) 0,51

U/mL/menit, sedangakan aktivitas enzim sellulase tertinggi diperoleh pada

perlakuan A (0 ml) sebesar 0,143 U/mL/menit.

Hubungan penambahan cairan rumen dengan aktivitas enzim limbah sayur

yang difermentasi dapat dilihat pada Gambar 2.

14

Gambar 2. Hubungan penambahan cairan rumen dengan aktivitas enzin

limbah sayur yang difermentasi

Berdasarkan Gambar 2, menunjukkan bahwa aktivitas enzim limbah sayur

yang difermentasi cairan rumen tertinggi diperoleh pada enzim amylase, disusul

aktivitas enzim protease dan terendah aktivitas enzim sellulase.

Tingginya aktivitas enzim amylase dibandingkan dengan aktivitas enzim

protease dan aktivitas enzim sellulase diperoleh pada limbah sayur yang

difermentasi cairan rumen, disebabkan karena limbah sayur mengandung

karbohidrat lebih tinggi, selain itu jenis pakan yang dikonsumsi sapi mengandung

karbohidrat yang tinggi, sehingga di dalam rumen sapi lebih banyak enzim

amylase untuk mencerna karbohidrat. (Moharrery dan Das, 2002, Fitriliyani,

2010) menyatakan bahwa aktifitas enzim dalam cairan rumen tergantung dari

komposisi atau perlakuan makanan, selanjutnya dijelaskan oleh Martin et al.

(1999) bahwa enzim-enzim pencerna karbohidrat dalam cairan rumen antara lain

adalah amilase, xilanase, avicelase, α-D-glukosidase, α-Larabinofuranosidase, β-

D-glukosidase dan β-D-xylosidase.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Aktivitas EnzimProtease

Aktivitas EnzimAmilase

Aktivitas EnzimSellulase

A = 0 ml

B = 10 ml

C = 15 ml

D = 20 ml

15

Berdasarkan Gambar 2, menunjukkan bahwa aktivitas enzim protease

yang diperoleh lebih rendah disebabkan karena limbah sayur yang difermentasi

merupakan hijauan yang mempunyai serat kasar tinggi, akibatnya lebih sulit

terdegradasi sehingga protein pakan yang terlarut lebih sedikit, pembentukan

protein mikroba akan lebih lambat dan jumlah protein mikroba lebih sedikit di

dalam cairan rumennya, sehingga protein enzim yang dihasilkan juga lebih sedikit

(Budiansyah, et. al. 2011). Demikian halnya dengan aktivitas enzim selluase yang

diperoleh lebih rendah disebabkan oleh rendahnya aktifitas mikroba cairan rumen

yang menghasilkan enzim- enzim penghidrolisis serat kasar. Dimana enzim

cairan rumen sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungannya. Beberapa faktor

yang berpengaruh adalah; pH, suhu, substrat, dan inhibitor, sehingga diduga

rendahnya aktivitas enzim sellulase disebabkan karena kondisi rumen tidak sama

dengan kondisi pada saat proses fermentasi berlangsung, hal ini sejalan dengan

Mahesti (2009), bahwa suasana pH rumen yang asam (pH rendah) dapat

menyebabkan menurunnya aktivitas mikroba dalam rumen.

4.2 Parameter Suhu dan pH

Parameter suhu dan pH mempunyai peranan penting dalam proses

fermentasi. Hasil pengukuran beberapa parameter suhu dan pH dapat dilihat pada

Tabel 3.

16

Tabel 3. Kisaran parameter suhu dan pH pada semua

perlakuan selama penelitian.

Parameter

Perlakuan

A (Kontrol) B (5 ml) C (10 ml) D (20 ml)

pH 4 – 7 4 – 7 4 – 7 3 – 7

Suhu (°C) 26 – 29 25 – 29 25 – 29 25 – 29

Sumber: Datar hasil olahan, 2015

Berdasarkan Tabel 3 . Kisaran parameter suhu dan pH yang diperoleh

semua perlakuan selama penelitian masing –masing adalah pH 3 – 7, dan suhu 25

– 290C. Kisaran ini masih layak dalam proses fermentasi. Mikroba rumen dapat

bekerja dengan optimal untuk merombak asam amino menjadi amonia pada

kondisi pH 6-7. Sekitar 82% mikroba rumen merombak asam–asam amino

menjadi amonia yang selanjutnya digunakan untuk menyusun protein tubuhnya.

Suasana pH rumen yang asam (pH rendah) dapat menyebabkan menurunnya

aktivitas mikroba dalam rumen (Mahesti, 2009).

17

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Aktivitas enzim amylase lebih tinggi dibandingkan aktivitas enzim

protease dan aktivitas enzim sellulase pada limbah sayur hasil fermentasi.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil penelitian maka, disarankan untuk peningkatan

kandungan nutrisi limbah sayur penggunaan cairan rumen sapi 15 ml dapat

dicobakan pada proses fermentasi limbah sayur sebagai pakan ikan.

18

DAFTAR PUSTAKA

Affandi R, Sjafei DS, Rahardjo MF dan Sulistiono.1992. fisiologi Ikan

(Pencernaan). Bogor : Institut Pertanian Bogor, Pusat Antar Universitas

Ilmu Hayat.

Anggorodi HR. 1995. Nutrisi Aneka Ternak . Jakarta.

Bergmeyer HU, J. Bergmeyer, dan M. Grassl. Tahun 1983. Metode Secara

Enzimatik Analisis, Enzim 3: Peptidase, proteinase dan inhibitor mereka.

Volume V. VCH Vverlagsgesellschaft MBH. Winhem .

Bradford MM 1976. Sebuah metode cepat dan sensitif untuk kuantifikasi jumlah

mikrogam protein memanfaatkan prinsip-pinsip dye-protein mengikat.

Anal Biochem 72: 234-254.

Budiansyah, A., Resmi, Nahrowi, Wiryawan, K,G. Suhartono, M.T dan

Widyastuti, Y. 2011. Hidrolisis Zat Makanan Pakan oleh Enzim Cairan

Rumen Sapi Asal Rumah Potong. Jurnal Agrinak Vol.01 No. 1September

2011.

Chaplin M.F and C. Bucke. 1990. Enzyme Technology. Cambridge University Press

Cambridg.

Greiner R, E. Haller, U. Konietszny dan KD Jany. 1997. Permurnian dan

karakterisasi dari phytase dari klebsiella terrigena. Arch Biochem.

Biophys 341 (2) : 201-206.

Hossain HZ, J. Abe dan S. Hizukuri. 1996. Beberapa bentuk mannanase dari

Bacillus sp. KK01. Enzim MicroB. Tecnol 8: 25-28.

Jovanovic, M, dan M. Cuperlovic. 1977. Nilai gizi dari isi rumen untuk

monogatric hewan feed.Sci. Tecnology 2; 351-360

Lee SS, H Kim, JK H a, YH Bulan, NJ Choi dan KJ Cheng. 2002. Disribusi dan

Kegiatan hidrolitik Enzim dalam Rumen. Kompartemen dari Hereford

Bulls Fed Alfalfa Diet Berbasis. Asia –Aust. J. Anim Sci. 15:1725-1731

Moharrery A. and Tirta K. Das. 2002. Correlation between microbial enzyme

activities in the rumen fluid of sheep under different treatments. Reprod.

Nutr. Dev. 41: 513 - 529.

19

Rasyid, SB,AM Liwa. LA Rotib.Z. Zakaria. Dan WM Waskito 1981.

Pemanfaatan isi rumen sebagai subsitusi sebagian ransum basal

performans terhadap ayam boiler.Universitas Hasanudin ujung Pandang.

Susangka, I., Haetami, I., Andriani, Y. 2006. Evaluasi Nilai Gizi Limbah

Sayuran produk Cara Pengolahan Berbeda dan Pengaruhnya terhadap

pertumbuhan Ikan Nila. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan UNPAD.

Trinci APJ, DR Davies, K. Gull, ML Lawrence, BB Nielsen, A Rickers dan MK

Theodorou. 1994. Anaerobik Jamur di Herbivora Hewan. Myco. Res 98 :

129-152.

Winarno FG. 1991. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia. Jakarta. 235 Hal.

Martin C, Devillard E and Michlet-Doreau B. 1999. Influence of sampling site on

concentrations and carbohydrate-degrading enzyme activites of protozoa

and bacteria in the rumen, J. Anim. Sci, 77: 979- 987.

Fitrailiyani I. 2010. Peningkatan kualitas nutrisi tepung daun lamtoro dengan

penambahan ekstrak enzim cairan rumen domba untuk pakan ikan nila

Oreochromis sp. Disertasi. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian

Bogor.

Mahesti, G, 2009. Pemanfaatan Protein pada Domba Lokal Jantan Dengan Bobot

Badan dan Aras Pemberian Pakan yang Berbeda. Program Studi

Magister Ilmu Ternak Program Pasca sarjana Fakultas Peternakan

Universitas Diponegoro, Semarang.

20

Lampiran Penelitian

Lampiran 1. Data aktivitas enzim protease pada limbah sayur

Perlakuan

Ulangan

Jumlah

Rata-

rata 1 2 3

A= Tanpa cairan rumen (control) 0,110 0,116 - 0,226 0,113

B= Penambahan cairan rumen 5 ml 0,203 0,136 0,150 0,489 0,163

C= Penambahan cairan rumen 10 ml 0,237 0,222 0,291 0,750 0,250

D= Penambahan cairan rumen 20 ml 0,198 0,334 0,053 0,585 0,195

Lampiran 2. Data aktivitas enzim Amilase pada limbah sayur

Perlakuan Ulangan

Jumlah Rata-

rata 1 2 3

A= Tanpa cairan rumen (control) 0,54 0,47

1,01 0,51




Lampiran 3. Data aktivitas enzim sellulase pada limbah sayur

Perlakuan Ulangan

Jumlah Rata-

rata 1 2 3

A= Tanpa cairan rumen (control) 0,174 0,111

0,285 0,143




21

Lampiran 4. Hasil parameter Suhu selama fermentasi

Hari

Perlakuan

K A B C

1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 29 28 29 28 27 28 28 29 28 29 28

2 28 28 27 28 26 31 28 28 25 26 27

3 29 27 28 27 27 27 27 29 25 25 26

4 26 26 27 25 25 26 26 27 25 25 25

5 25 26 27 27 26 27 27 27 25 25 26

6 26 26 27 26 25 26 27 27 26 25 25

7 24 25 24 24 24 25 25 25 25 25 25

Lampiran 5. Hasil parameter pH selama fermentasi

Hari

Perlakuan

K A B C

1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 7 7 5,5 5,7 6 5,5 5 4,8 4,5 5,7 4,8

2 5 5 4 4 5 6 4 4 3 4 4

3 5 5 5 4 5 5 4 6 4 3 4

4 5 4 5 4 4 4 5 4 4 3 4

5 5 5 5 5 4 5 5 5 4 4 4

6 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 4,5

7 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

22

Lampiran 6. Fhoto Penelitian

Gambar 1. Penambahan cairan rumen pada limbah sayur

Gambar 2. Pengukuran suhu dan pH pada fermentasi Limbah sayur

23

Gambar 3. Penutupan sample limbah sayur yang difermentasi

Gambar 4. Sample Limbah sayur yaang difermentasi

24

Gambar 5.Proses inkubasi sample limbah sayur dan penentuan aktivitas enzim

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Syadam husyein lahir pada tanggal 03 januari 1990 di

wuring, anak ke-1 dari 4 bersaudara dan merupakan

buah kasih sayang dari pasangan Andi Rasulung Basang

dan Hajja Rosma. Penulis menempuh pendidikan di

sekolah Dasar SDN 1 wuring, Kec. Alok Barat ,

Kab.Sikka, Maumere NTT. Di sekolah tersebut penulis

menimbah ilmu selama 6 tahun dan selesai pada tahun

2003. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan

pendidikan ke tingkat menengah di MTS.AT.TAQWA Beru, Kab. Sikka,

Maumere NTT selesai pada tahun 2006. Kemudian penulis melanjutkan pedidikan

di SMA Negeri 2 Maumere, Kab. Sikka, Maumere NTT selama 3 tahun dan

selesai pada tahun 2010. Setelah lulus SMA, penulis melanjutkan pendidikan

pada tahun 2011 di Universitas Muhammadiyah Makassar (UNISMUH) Jurusan

Budidaya Perairan jenjang Strata Satu (S1) Selama 5 tahun higga selesai pada

tahun 2016 . penulis sangat bersyukur diberi Kesempatan oleh Allah SWT

sehingga bisa menimbah ilmu yang merupakan bekal. Penulis sangat berharap

dapat mengamalkan ilmu yang sudah diperoleh dengan baik dan dapat

membahagiakan kedua orang tua yang selalu mendoakan dan mendukung serta

berusaha menjadi manusia yang berguna bagi agama, keluarga, masyarakat,

Bangsa dan Negara.

optimasi cairan rumen sebagai subtitusi enzim pada …

Documents