Risa/8h Seminar U"I1i8h Pt'Dt'li/ian daD Pt'Dgt'mbangan Aplikasi lsotop daD Radias~ 2tXJ4

PERTUMBUHAN MIKROBA RUMEN DAN EFISIENSI PEMANFAATANNITROGEN PADA SILASE RED CLOVER (Trifolium pratense c\'. Sabatron)

ABSTRAK

PERTUMBUHAN MIKROBA RUMEN DAN EFISIENSI PEMANFAATANNITROGEN PADA SILASE RED CLOVER {Trifolium pratense cv. SabatronJ. Silase red cloveruntuk pertumbuhan mikroba rumen yang disuplementasi dengan karbohidrat terlarut dipelajaridengan menggunakan metode in-vitro produksi gas. Sebanyak 0,75g silase Red clover digunakansebagai pakan basal disuplementasi dengan 5 level; Og; 0,625g; 0,15; O,225g dan O,3g tepungjagung sebagai pakan sumber karbohidrat terlarut. Total produksi gas, produksi HzS dan amoniadigunakan sebagai indikator laju degradasi protein dan laju pertumbuhan mikroba. Proteinmikroba, VFA (volatile fatty acid), dan capture nitrogen oleh mikroba digunakan sebagai indikatorefisiensi penggunaan nitrogen. 15N digunakan sebagai penanda mikroba untuk megetahuiinkorporasi nitrogen pakan untuk pembentukan protein mikroba. Peningkatan level karbohidratmeningkatkan laju pertumbuhan mikroba dan laju degradasi protein yang ditandai denganpeningkatan total produksi gas dan produksi HzS. Profile diurnal amonia menunjukkanpemanfaatan amonia oleh mikroba selama inkubasi. Produksi protein mikroba (P< 0,001! danVFA (P

Risalah Seminar Umiah Penelitian don Pengembangan Aplikasi lsotop dIn Radia~ 2004

in-vitro produksi gas [9]. Total produksi gas,produksi gas HzS, amonia di amati daD digunakansebagai indicator laju degradasi protein pakandaD laju pertumbuhan mikroba rumen.

Cairan rumen dan inokulum.Isi rumen diambil sebelum pakan pagi

diberikan. Sampel segera di bawa kelaboratorium dengan menggunakan termosvakum. Cairan rumen sebagai inokulumdiperoleh dengan menyaring isi rumen dengan 4lapis kain muslin clan dialiri CO2 gas. Inokulumsegera digunakan setelah penyaringan.

Pakan.Pakan yang digunakan dalam penelitian ini

adalah silage Red clover sebagai pakan basal.Empat level tepung jagung digunakan sebagaisumber karbohidrat terlarut. Perlakuan yangdigunakan adalah sebagai berikut ; 0, 75g Redclover (RC), RC + O,O625g tepung jagung (RCMl),RC + O,150g tepung jagung (RCM2), RC +O,225g tepung jagung (RCM3) and RC + O,3gtepung jagung (RCM4).

secara in-vivo (51 clan secara in-vitro (61menunjukkan efek sebaliknya.

Wallace, et.al., (71 mengatakan ternakruminansia merupakan ternak yang sangat tidakefisien dalam retensi pakan sumber p~otein.Pakan yang mengandung protein akan difermentasi secara cepat segera setelah masuk kedalam rumen. Peptida merupakan bent uk antaradalam proses degradasi protein yang selanjutnyaakan dihasilkan amonia yang berlebih yang akansegera hilang melalui difusi dinding rumen.Hilangnya amonia akan menurunkan efisiensipemanfaatan protein disamping juga menambahtingkat polusi lingkungan. Peningkatan lajuinkorporasi asam amino clan amonia olehmikroba rumen akan meningkatkan efisiensi clanpertumbuhan mikroba rumen. Efisiensi transfernitrogen oleh ruminansia 20-30% ke susu clan10-20% ke daging, relatif jauh di bawah potensi>40% (81. Rendahnya efisiensi N ini disebabkanoleh degradasi yang intensif di dalam rumen olehmikroba proteolisis. Rendahnya efisiensi N jugadisebabkan rendahnya sumber energi yang cepatdapat digunakan untuk pertumbuhan mikrobarumen pada ternak yang diberi pakan seTal.

Penambahan sumber protein tidak dapatmenstimulasi pertumbuhan mikroba rumentanpa suplementasi karbohidrat terlarut. CrusSolo, et al., (31 menunjukkan penambahanselobiosa pada pakan clan penambahan proteindapat meningkatkan laju pertumbuhan mikrobarumen.

Dari berbagai penelitian terse but di alasmenunjukkan bahwa masih sangat diperlukanpenelitian strategi pemberian pakan untukmeningkatkan efisiensi pemanfaatan pakanterutama pakan sumber protein oleh ternakruminansia. Penelitian ini bertujuan untukmengetahui pengaruh penambahan bebarapatingkat karbohidrat terlarut (tepung jagung! padapakan dengan kandungan protein tinggi ( silageRed cloverl terhadap pertumbuhan mikrobarumen clan efisiensi penggunaan N. Diharapkanbasil penelitian ini dapat digunakan sebagai dasarpenyusunan strategi pemberian pakan basalberbasis silage dengan kandungan N tinggi untukmengoptimalkan efisiensi penggunaan N pakanclan mengurangi terbuangnya N ke lingkungan.

MetodeLangkah kerja.

Media Van Soest digunakan dalampenelitian ini, tetapi sodium sulphite digantidengan titanium acetate 15% sebagai ageDpereduksi. Fermentasi dilakukan denganmenggunakan botol serum (160 mIl. Setiap botolberisi 0,75 g Red clover (2mm), 90 ml mediumdaD 10 ml inoculum. lnkubasi dilakukan pacta39°C selama 24 jam. Satu milliliter 0.94%ammonium-N15sulfat (10% enrich; isotec, UK)ditambahkan ke dalam setiap botol pacta awalinkubasi. Fermentasi dengan volume yang lebihbesar (1 liter) dilakukan sesuai dengan perlakuan.Masing masing botol berisi buffer, ageDpereduksi daD substrat dengan perbandinganyang sesuai dengan botol kecil, sehingga dicapairatio antara volume larutan daD ruang udarayang sarna. Fermentasi botol besar ini digunakanuntuk mengisolasi mikroba murni dalampengukuran 15N enrichment mikroba rumenselama inkubasi.

Total volume produksi gas daD gas HzSdiukur pacta interval inkubasi 2, 4, 6, 8, 10, 12,24 jam setelah inkibasi. Sampel VFA daDammonia diambil pacta interval inkubasi yangsarna. Satu milliliter sampel cairan di tambah 0.2ml 0.2M HCI digunakan sebagai sample analisisammonia. Satu milliliter sample cairan ditambah2 tetes 85% H3PO4 digunakan sebagai sampleanalisis VFA. Pacta akhir inkubasi semua botoldibuka, kemudian pH diukur. Sisa pakandikoleksi dengan centrifus pacta 25000g selama15 menit. Pelet diresuspensi dengan 0,9% M

BAHAN METODE

BahanPenelitian dilakukan dengan menyusun

ransum proporsional untuk memaksimalkan Ncapture oleh mikroba rumen. Pertumbuhanmikroba rumen pada silase Red clover yangdisuplementasi dengan beberapa level tepungjagung dipelajari dengan menggunakan metode

RisaJah Seminar U~liah Penelilion don Pengembangon Aplikasi [salop don Radiasi, 2004

pertuDlbuhannya mikroba /Gambar 11 dimanapeningkatan penambahan karbohidrat di dalampakan meningkatkan pertumbuhan mikroba yang

250

III)IU0)

Q)

E:J

~

00 5 10 15 20 25

periode inkubasi Uam)

Total produksi gas selama inkubasi Red cloverdengan level tepung jagung yang berbeda. RC(0); RCMI (.); RCM2 (6.); RCM3 (A); RCM4(00); kontrol (-)

Gambar

larutan NaCI untuk menghilangkan sisa NH3-N,kemudian dicentrifus kembali. Pencucian denganNaCI, dilakukan dua kali, selanjutnya dicucidengan akuades. Pelet dikeringkan dengan freezedryer untuk pengukuran kecernaan bahan keringclan analisis 15N.Prosedur analisis.

Volume produksi gas diukur denganmenggunakan pressure transducer. KonsentrasiH2S diukur menggunakan alat H2S meter(crowcon Detection Instrument L TD) Peletbahan kering clan pelet mikroba di timbangsetelah sentrifugasi clan dikeringkan denganfreeze dryer. Konsentrasi ammnia clan VFAditentukan sesuai dengan metode yangdigunakan Dewhurt et al (8). Total N clanN15ecrichment ditentukan dengan spektrometermassa.Isolasi mikroba.

Mikroba rumen diisolasi daTi 200 mlcairan botol 1 I setelah disentrifus padakecepatan 500g selama 25 menit. Supernatanselanjutnya disentrifus pada 25000 g selama 25menit untuk mengendapkan mikroba. Pelet dicuci dua kali dengan 0,9% NaCI clan 1 kalidengan akuades.

Analisis DataData yang diperoleh dianalisis dengan

menggunakan analisis statistik Rancangan acaklengkap pola searah. Apabila terdapat perbedaannyata dilanjutkan dengan analisis hecla meanDMRT (Duncan multiple range test/.

0 5 10 15 20 25

pe-iocB irKbasi (jan)

Gamb!Lf 2. Total produksi H2S selama inkubasi Redclover dengan level tepung jagung yangberbeda RC (0); RCMI (.); RCM2 (6);RCM3 (.6.); RCM 4(~); kontrol (-)

HASIL DAN PEMBAHASAN. ditandai dengan peningkatan produksi gas.

Mikroba memanfaatkan basil degradasiprotein yang berupa asam amino peptida clanamonia" Amonia merupakan basil akhir degradasiprotein. Amonia yang terukur pada mediamerupakan residu amonia setelah dimanfaatkanoleh mlikroba. Pada awal inkubasi terlihatkonsentrasi amonia yang relatif tinggi (Gambar31. Hal ini terjadi karena pada awal inkubasitelah terjadi degradasi protein secara cepatnamun belum diimbangi dengan pertumbuhanmikroba (Gambarl) sehingga terjadi akumulasiamonia di dalam medium. Seiring denganbrtambah lama inkubasi pada lase eksponensialpertumbuhan mikroba terlihat penurunankonsentrasi amonia karena digunakan olehmikrobGl untuk sintesis protein. Pada akhirinkubasi kembali terjadi peningkatan konsentrasiamonia di dalam medium karena terjadi lasekematian pertumbuhan mikroba, sehingga terjadipenurunan penggunaan amonia oleh mikroba.

Peningkatan level pemberian karbohidratmeningkatkan produksi gas (Gambar 1). Hal inimenunjukkan bahwa penambahan karbohidratmenstimulasi laju pertumbuhan mikroba rumenclan laju degradasi substrat oleh mikroba rumen.Prinsip metode produksi gas secara in-vitroadalah mengukur gas yang dihasilkan olehmetabolisme mikroba selama pertumbuhan clanreaksi antara asam-asam basil metabolismedengan garam karbonat yang merupakankomponen medium. Menurut Carro and Miller(II) volume produksi gas selama inkubasiberkorelasi positif dengan pertumbuhan mikrobaclan jumlah pakan yang terfermentasi.

Produksi gas HzS meningkat seiring denganpeningkatan penambahan karbohidrat (Gambar2). HzS yang terbentuk berasal daTi degradasiprotein terutama protein yang mengandung asamamino sulfur. Peningkatan karbohidrat di dalampakan akan meningkatkan degradasi protein olehmikroba sehingga dapat digunakan untuk

200

150

100

50

Risa/6l1 Seminar Ilmi6l1 Penelitian daD Pengembangan Aplikasi Isotop daD Radiasi, 2004

penurunan produksi mikroba namun demikianterjadi kompensasi dengan tingginya produksiVFA.

Peningkatan degradasi protein clankarbohidrat di dalam medium diiringi denganpeningkatan pertumbuhan mikroba sehinggapemanfaatan hasil degradasi untuk pembentukanmikroba rumen meningkat pula oleh pengaruhpeningkartan level karbohidrat (P

Risalah Seminar I1rniah Pene/ifian dan Pengembangan Ap/ikasi /sofop dan Radias~ 2004

10.ZEHNDER,A.J.B., AND K.WUHRMANN.Titanium 11111 citrate as non-toxicoxidation-reduction buffering system forculture of obligate anaerobes. Science(1941; (19761. 1165-1166

11.CARRO,M.D. AND MILLER,E.L. Effect ofsupplementing a fiber basal diet withdifferent nitrogen forms on ruminalfermentation & microbial growth in anin-vitro semi continuous culture system(RUSITECI. British Journal of Nutrition1821; 119991. hh 149-157.

12.RUSSELL,J.B. AND WALLACE,J.R. Energyyielding and energy consuming reactionin HOBSON,P.N. AND STEWART,C.S.The rumen microbial ecosystem 2nd ed.Blackie Academic and Professional.London. 119971. hh 246-282.

6. KERNICK, B.L. The effect of form of nitrogenon the efficiency of protein synthesis byrumen bacteria in continuous culture.PhD thesis. University of Natal. (1991)

7. WALLACE, R.J., ATASOGLU,C. ANDNEWBOLD, C.J. Rate of peptides inrumen microbial metabolism. AsianAustralansian Journal of Animal Science.Review (1) ; (999) hh 139-147

8. DEWHURT,R.J., J.M.MOORBY,M.S.DHANOA, R. T .EV ANS, ANDW.J.FISHER. Effect of altering the energyand protein supply to dairy cows duringthe dry period. 1. Intake, body conditionscore, and milk production. J. Dairy Sci.83; (2000). 1782-1794

9. THEODOROU,M.K., WILLIAMS,B.A.,DANOA,M.S., McALLAN,A.B. ANDFANCE,J. A simple gas productionmethod using a pressure transducer todetermine the fermentation kinetics ofruminant feed. Animal Feed Science andTechnology (48) ; (1994). hh 185-197

KE DAFTAR ISIPERTUMBUHAN MIKROBA RUMEN DAN EFISIENSI PEMANFAATAN NITROGEN PADA SILASE RED CLOVER (Trifolium pratense cv. Sabatron)ABSTRAKPENDAHULUANBAHAN METODEHASIL DAN PEMBAHASAN.KESIMPULANDAFTAR PUSTAKA