Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan Mikrobiologi Nutrisi, Laboratorium Terpadu dan Laboratorium Ilmu Nutrisi Ternak Perah, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor dari bulan Juli sampai September 2008.
Materi Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah cairan rumen, limbah kertas (black liquor), serbuk gergaji, larutan H2SO4 0,3 M, tepung terigu, agar-agar,
larutan McDougall, gas CO2, larutan HgCl2 jenuh, larutan Na2CO3 jenuh, asam borat
(H3BO3), larutan pepsin-HCl, larutan H2SO4 0,005 N, vaselin, H2SO4 15%, larutan
NaOH 0,5 N, larutan HCl 0,5 N, phenolphthalein dan aquades.
Alat
Alat yang digunakan adalah tabung fermentor, shaker water bath (penangas air bergoyang), otoklaf, sentrifuse, kantong plastik tahan panas, tabung sentrifuse, cawan Conway, seperangkat alat destilasi, pendingin Leibig, labu Erlenmeyer, buret, pipet, pompa vakum, oven 60°C dan 105°C, tanur listrik, eksikator, cawan porselen, timbangan digital, gelas ukur, spatula, pengaduk kaca dan kertas saring Whatman no. 41.
Rancangan Percobaan Perlakuan
Penelitian ini menggunakan dua faktor perlakuan yaitu sumber xylosa dan taraf xylosa. Perlakuan yang diterapkan berdasarkan sumber xylosa yaitu SG = Serguk Gergaji, HSG = Hidrolisis Serbuk Gergaji dan LK = Limbah Kertas (black liquor), sedangkan perlakuan berdasarkan taraf xylosa yaitu 2, 4 dan 6%. Perlakuan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
P1 = Biomineral + SG 2% P2 = Biomineral + SG 4% P3 = Biomineral + SG 6% P4 = Biomineral + HSG 2%
P5 = Biomineral + HSG 4% P6 = Biomineral + HSG 6% P7 = Biomineral + LK 2% P8 = Biomineral + LK 4% P9 = Biomineral + LK 6% Model
Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) berpola faktorial 3 x 3 dengan faktor A adalah sumber xylosa dan faktor B adalah taraf xylosa masing-masing empat kelompok cairan rumen sapi sebagai ulangan. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut :
Yijk= μ + τi+ αj+ βk+ αjβk+ εijk
Keterangan :
Yijk = nilai pengamatan kelompok ke-i, faktor A ke-j dan faktor B ke-k
μ = nilai rataan umum
τi = pengaruh kelompok (cairan rumen) ke-i
αj = pengaruh faktor A (sumber xylosa) ke-j
βk = pengaruh faktor B (taraf xylosa) ke-k
αjβk = pengaruh interaksi faktor A ke-j dan faktor B ke-k
εijk = galat percobaan untuk kelompok ke-i, faktor A ke-j dan faktor B ke-k
Data yang diperoleh dianalisis dengan menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) dan untuk mengetahui perbedaan antara perlakuan diuji dengan ortogonal kontras dan polinomial (Steel dan Torrie, 1993).
Peubah
Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Konsentrasi NH3 (Amonia) yang diukur dengan menggunakan Metode
Mikrodifusi Conway
2. Konsentrasi Volatile Fatty Acids (VFA) yang diukur dengan menggunakan Teknik Destilasi Uap
4. Kecernaan bahan kering dan bahan organik yang diukur dengan Metode Tilley dan Terry (1963) yang dimodifikasi oleh Sutardi (1979)
Prosedur Ekstraksi Serbuk Gergaji
Serbuk gergaji disaring untuk mendapatkan bagian yang halus, kemudian ditimbang sebanyak 100 g. Serbuk gergaji dicampur dengan H2SO4 0,3 M sebanyak
700 ml dan dimasukkan kedalam plastik tahan panas sebanyak empat lapis, lalu diotoklaf selama 25 menit pada suhu 121°C. Setelah itu, didinginkan dan diambil cairannya.
Pembuatan Biomineral Dienkapsulasi
Cairan rumen yang digunakan diperoleh dari Rumah Pemotongan Hewan (RPH) yang ada di Kandang A, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pembuatan biomineral dienkapsulasi mengacu kepada prosedur yang dilakukan oleh Tjakradidjaja et al. (2007). Cairan rumen diendapkan dengan larutan HCl 0,1 N hingga pHnya menjadi 5,5 kemudian disaring. Endapan cairan rumen ditambahkan dengan sumber xylosa sesuai dengan perlakuan dan dipanaskan dengan otoklaf pada suhu 121ºC selama 15 menit. Bahan carrier berupa tepung terigu dan agar-agar ditambahkan, kemudian dikeringkan selama 2-3 hari dengan panas matahari atau menggunakan oven 60°C. Setelah kering, bahan tersebut digiling sampai menjadi tepung (Gambar 5).
Pengukuran Fermentabilitas in vitro
Sampel perlakuan sebanyak 1 g, larutan McDougall (Tabel 5) 12 ml dan cairan rumen 8 ml dimasukkan kedalam tabung fermentor sambil dialiri gas CO2,
kemudian ditutup dengan menggunakan karet berventilasi. Tabung fermentor tersebut diinkubasi dalam shaker water bath selama ± 3 jam pada suhu 39°C. Setelah inkubasi selesai, HgCl2 jenuh sebanyak dua tetes ditambahkan untuk membunuh
mikroba rumen sehingga proses fermentasi terhenti. Tabung fermentor disentrifusa pada kecepatan 3000 rpm selama 15 menit. Supernatan atau cairan ditampung untuk analisa NH3 dan VFA total, sedangkan residu atau endapan digunakan untuk analisa
Gambar 5. Proses Pembuatan Biomineral Dienkapsulasi (Tjakradidjaja et al., 2007)
Cairan rumen
Diendapkan dengan larutan HCl 0,1 N hingga pH 5,5
Disaring
Endapan cairan rumen dicampur dengan sumber xylosa sesuai dengan perlakuan
Dipanaskan dengan otoklaf pada suhu 121ºC selama 15 menit
Ditambahkan bahan carrier
Dikeringkan dengan panas matahari atau dalam oven 60ºC selama 2-3 hari
Digiling
Tabel 5. Komposisi Larutan McDougall
Bahan Konsentrasi (g / 6 liter)
NaHCO3 58,8 NaHPO4.7H2O 42 KCl 3,42 NaCl 2,82 MgSO4.7H2O 0,72 CaCl2 0,24
Sumber : General Laboratory Procedure (1966) Analisis NH3 Total
Analisis NH3 dilakukan dengan menggunakan teknik Mikrodifusi Conway
(General Laboratory Procedure, 1966). Cawan Conway yang terdiri dari tiga ruangan bersekat diolesi vaselin pada bagian bibir dan tutupnya. Sebanyak 1 ml supernatan hasil fermentasi in vitro ditempatkan pada salah satu ruang sekat cawan dan sisi yang lain ditempatkan Na2CO3 jenuh, sedangkan cawan kecil yang terdapat ditengah
cawan Conway diisi dengan 1 ml asam borat (H3BO3). Kemudian dengan cepat
cawan Conway ditutup rapat agar udara tidak dapat masuk. Setelah itu cawan digerakkan hingga supernatan dan Na2CO3 jenuh tercampur rata dan didiamkan
selama 24 jam pada suhu kamar.
Ion hidrogen asam borat akan mengikat N-Amonia dari supernatan dan asam borat dititrasi dengan H2SO4 0,005 N sampai warnanya berubah dari biru menjadi
merah muda. Kadar NH3 dihitung sebagai berikut :
Konsentrasi NH3 (mM) = Sampel BK x Sampel Berat 100 x SO H N x SO H ml 2 4 2 4
Analisis VFA Total
Analisis VFA total diukur dengan menggunakan teknik Steam Destilation (General Laboratory Procedure, 1966). Sebanyak 5 ml supernatan dimasukkan kedalam tabung destilasi dan ditambahkan 1 ml larutan H2SO4 15%. Kemudian
dinding tabung dibilas dengan aquades dan secepatnya tabung ditutup dengan sumbat karet yang telah dihubungkan dengan pipa kaca berdiameter ± 0,5 cm. Ujung pipa lainnya dihubungkan dengan alat pendingan Leibig. Tabung destilasi dimasukkan
kedalam labu Erlenmeyer yang berisi air mendidih tanpa menyentuh permukaan air tersebut.
Volatile Fatty Acid (VFA) akan terdesak oleh uap air panas dan akan terkondensasi kedalam alat pendingin. Hasil destilat ditampung dengan labu Erlenmeyer 500 ml yang telah terisi 5 ml NaOH 0,5 N. Proses destilasi akan selesai saat jumlah destilat yang tertampung mencapai 250 ml atau lebih. Setelah itu ditambahkan satu tetes indikator phenolphthalein kedalam destilat yang tertampung, kemudian dititrasi dengan larutan HCl 0,5 N hingga warnanya berubah dari merah jambu menjadi tidak berwarna. Produksi VFA total diukur dengan rumus :
VFA Total = sampel BK x sampel Berat ml 1000/5 x HCl N x b) - (a Keterangan:
a = volume titran blanko b = volume titran sampel
Pengukuran Degradabilitas
Residu atau endapan hasil fermentasi in vitro disaring dengan menggunakan kertas saring dan dibantu dengan pompa vakum. Hasil saringan dimasukkan kedalam cawan porselen dan dikeringkan didalam oven 105○C selama 24 jam untuk mendapatkan jumlah residu bahan kering, kemudian diabukan dalam tanur 600○C selama enam jam untuk mendapatkan perhitungan bahan organiknya. Degradabilitas bahan kering dan bahan organik dihitung dengan rumus :
DBK (%) = (g) sampel BK (g)) blanko BK - (g) residu (BK - (g) sampel BK x 100% DBO (%) = (g) sampel BO (g)) blanko BO - (g) residu (BO - (g) sampel BO x 100% Keterangan:
DBK = Degradabilitas Bahan Kering DBO = Degradabilitas Bahan Organik
Pengukuran Kecernaan in vitro
Sampel perlakuan sebanyak 1 g, larutan McDougall 12 ml dan cairan rumen 8 ml dimasukkan kedalam tabung fermentor sambil dialiri gas CO2, kemudian ditutup
shaker water bath selama ± 24 jam pada suhu 39 °C. Setelah inkubasi selesai, HgCl2
jenuh sebanyak dua tetes ditambahkan untuk membunuh mikroba rumen sehingga proses fermentasi terhenti. Tabung fermentor disentrifusa pada kecepatan 3000 rpm selama 15 menit. Supernatan dibuang, kemudian ditambahkan 20 ml larutan pepsin- HCl kedalam tabung. Inkubasi dilanjutkan selama 24 jam secara aerob. Sisa pencernaan disaring dengan menggunakan kertas saring dan dibantu dengan pompa vakum. Hasil saringan dimasukkan kedalam cawan porselen dan dikeringkan di dalam oven 105○C selama 24 jam untuk mendapatkan jumlah residu bahan kering, kemudian diabukan dalam tanur 600○C selama enam jam untuk mendapatkan perhitungan bahan organiknya. Kecernaan bahan kering dan bahan organik dihitung dengan rumus : KCBK = sampel(g) BK (g)) blanko BK - (g) residu (BK - (g) sampel BK x 100% KCBO = (g) sampel BO (g)) blanko BO - (g) residu (BO - (g) sampel BO x 100% Keterangan:
KCBK = Kecernaan Bahan Kering KCBO = Kecernaan Bahan Organik
HASIL DAN PEMBAHASAN