Rancangan percobaan yang digunakan dalam pengukuran hasil fermentasi penelitian ini adalah rancangan acak kelompok (RAK) berpola faktorial 5 x 4 dengan faktor A adalah perlakuan biomineral dan faktor B merupakan waktu inkubasi. Perlakuan biomineral adalah A1 = Biomineral tanpa perlakuan penambahan bahan adsorben (Kontrol), A2 = Biomineral dengan perlakuan penambahan kapur 3%, A3 = Biomineral dengan perlakuan penambahan kapur 6%, A4 = Biomineral dengan perlakuan penambahan zeolit 3%, dan A5 = Biomineral dengan perlakuan penambahan zeolit 6%. Faktor B merupakan waktu inkubasi, yaitu 0, 1, 2 dan 3 jam. Empat kelompok cairan rumen sapi digunakan sebagai ulangan. Model matematis dari rancangan adalah sebagai berikut :
Yijk = + i + j + k + jk + ijk Keterangan :
Yijk = Nilai pengamatan kelompok ke-i, faktor A ke-j dan faktor B ke-k = Rataan umum pengamatan
i = Pengaruh kelompok (cairan rumen) ke-i j = Pengaruh faktor A (perlakuan) ke-j k = Pengaruh faktor B (waktu inkubasi) ke-k
jk = Pengaruh interaksi faktor A ke-j dan fator B ke-k
ijk = Galat percobaan untuk kelompok ke-i, faktor A ke-j dan faktor B ke-k
22 2. Rancangan untuk percobaan kecernaan
Rancangan yang digunakan untuk pengukuran kecernaan dalam penelitian ini adalah rancangan acak kelompok (RAK) dengan empat ulangan. Model matematis dari rancangan ini adalah sebagai berikut:
Yij = + i + j + ij Keterangan :
Yij = Nilai pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j = Rataan umum
i = Efek perlakuan ke-i ßj =Efek kelompok ke-j
ij = Eror perlakuan ke-i dan ulangan ke-j Analisis Data
Data yang diperoleh dari penelitian dianalisis menggunakan analisa ragam (Analyses of Variance, ANOVA) dan perbedaan di antara perlakuan diuji dengan Uji Ortogonal Kontras (Steel dan Torrie, 1993).
23 HASIL DAN PEMBAHASAN
Biomineral
Biomineral cairan rumen dengan penambahan bahan adsorben memiliki kandungan nutrien seperti terlihat pada Tabel 6. Biomineral kontrol atau A1 mengandung bahan kering 86,50%, kadar abu 21,47% BK, protein kasar 15,36% BK, lemak kasar 4,92% BK, serat kasar 4,32% BK, dan BETN 53,92% BK. Perlakuan penambahan bahan adsorben berupa kapur dan zeolit pada biomineral meningkatkan BK dan kadar abunya, sedangkan kadar BO dan nutrien lainnya menurun. Adapun penampakan hasil biomineral kontrol dan dengan perlakuan penambahan bahan adsorben dapat dilihat pada Gambar 3.
Tabel 6. Kandungan Nutrien Biomineral
Zat makanan Perlakuan
A1 A2 A3 A4 A5 BK (%) 86,50 89,30 90,20 89,47 90,67 Abu (% BK) 21,47 31,04 31,35 37,13 43,95 PK (% BK) 15,36 10,56 9,11 10,93 8,68 LK (% BK) 4,92 3,48 2,24 3,76 1,96 SK (% BK) 4,32 3,16 1,87 3,27 1,21 BETN (% BK) 53,92 53,92 55,42 44,91 44,19
Keterangan: Hasil Analisa Proksimat Pusat Penelitian Sumberdaya Hayati dan Bioteknologi IPB (2011)
A1 : Biomineral (0%) PK : Protein Kasar
A2 : Biomineral (A1) + Kapur 3% LK : Lemak Kasar A3 : Biomineral (A1) + Kapur 6% SK : Serat Kasar
A4 : Biomineral (A1) + Zeolit 3% BETN : Bahan Ekstra Tanpa Nitrogen A5 : Biomineral (A1) + Zeolit 6% BETN = 100% - (PK+LK+SK+Abu)
Bahan kering biomineral menunjukkan peningkatan dengan adanya penambahan bahan adsorben. Bahan kering terbesar diperoleh dari perlakuan A5 (penambahan zeolit 6%) yaitu 90,67% BK, diikuti dengan perlakuan A3 (penambahan kapur 6%) sebesar 90,20% BK. Kapur dan zeolit mampu menyerap air pada biomineral dibandingkan biomineral kontrol; hal ini juga ditunjang oleh waktu pengeringan biomineral yang ditambah kapur dan zeolit lebih cepat dibandingkan biomineral kontrol. Mumpton dan Fishman (1977) menjelaskan bahwa struktur zeolit memungkinkan penyerapan gas atau cairan bila dipanaskan. Begitu juga dengan penelitian Kusnoputranto dan Jaya (1984) yang menyebutkan bahwa semakin
24 tinggi dosis kapur yang diberikan akan menurunkan kadar air. Meskipun angka ini tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian Tjakradidjaja et al. (2007), pada biomineral tanpa penambahan bahan carrier yaitu 90,13%. Proses pengeringan ini dipengaruhi banyak faktor, diantaranya intensitas matahari, kelembaban, ruang penyimpanan, dan keadaan oven, sehingga dihasilkan bahan kering yang bervariasi. Dalam proses pengeringan kedua bahan adsorben sangat membantu dalam mereduksi bau cairan rumen dan mengurangi tumbuhnya jamur pada biomineral. Tabbu dan Hariono (1993) menyebutkan bahwa kapur dapat berperan sebagai agen desinfektan untuk mengurangi bau dan mencegah perkembangan bakteri penyebab penyakit.
Kadar abu biomineral meningkat dengan adanya penambahan bahan adsorben dibandingkan biomineral tanpa perlakuan tambahan. Peningkatan ini seiring dengan taraf pemberian kedua bahan adsorben. Kadar abu pada penambahan zeolit 6% (A5) lebih tinggi 51,15% daripada perlakuan A1(kontrol) dan 28,67% dibandingkan penambahan kapur 6% (A3). Peningkatan kadar abu ini mengindikasikan adanya peningkatan mineral di dalam biomineral, karena zeolit dan kapur memiliki susunan partikel-partikel yang terdiri atas mineral. Hal ini yang menurunkan kandungan BO dan nutrisinya, yaitu lemak kasar (LK), PK, SK dan BETN (Lubis, 1992). Kadar abu biomineral tanpa penambahan bahan carrier pada penelitian Tjakradidajaja et al.
(2007) sebesar 38,85% BK. Tingginya kadar abu tersebut menunjukkan bahwa di dalam cairan rumen sendiripun kaya akan kandungan mineral, sehingga cairan rumen tidak diragukan lagi merupakan salah satu sumber suplemen mineral.
Gambar 3. Biomineral Perlakuan
Keterangan: a) Biomineral Kontrol (Tanpa Penambahan); b) Biomineral dengan Penambahan kapur; c) Biomineral dengan Penambahan Zeolit.
Biomineral sebagai suplemen mineral memiliki kandungan BO yang tinggi. Hal ini karena dalam proses pembuatannya ditambahkan bahan carrier berupa agar-agar dan tepung terigu yang merupakan karbohidrat mudah tercerna. Tepung terigu
25 dengan bahan baku gandum merupakan RAC (Readily Available Carbohydrate) bagi ternak, yang mampu menyediakan prekursor energi untuk mikroba rumen (Doepel et al., 2009). Kadar energi netto dan protein, ADF dan NDF tepung terigu menurut NRC (2001) adalah berturut-turut sebesar 1,99 Mcal/kg dan 14,2, 4,4, dan 13,4%. Selain itu, dalam pembuatan biomineral ditambahkan larutan HCl hingga pH 5,5 yang dapat meningkatkan kadar bahan kering dan kadar abu endapan. Permana (2010) menyebutkan bahwa pH 5,5 merupakan pH yang mendekati pH isoelektrik (pI) protein mikroba rumen atau pH optimal dalam produksi biomineral cairan rumen. Beberapa nutrien (Tabel 6) menunjukkan hasil yang berbeda dengan biomineral pada penelitian Mulyawati (2009), hal ini dikarenakan cairan rumen yang digunakan berasal dari sapi yang berbeda yang tentunya mendapatkan pakan yang berbeda pula.
Biomineral mengandung berbagai mineral makro dan mikro (Tabel 7). Biomineral kontrol menunjukkan kandungan mineral makro Ca 0,78%, P 1,10%, K 0%, Na 1,37%, Cl 1,81%, S 0,17%, dan Mg 0,16%. Kandungan mineral mikro diantaranya adalah Fe sebesar 654 ppm, Al 178 ppm, Mn 345 ppm, Cu 4 ppm, Zn 80 ppm, Co 1,5 ppm, dan Cr 1 ppm, sedangkan mineral Ni, Mo dan Se tidak terdeteksi. Biomineral tanpa penambahan bahan carrier pada penelitian Tjakaradidjaja et al.
(2007) menghasilkan kandungan mineral makro diantaranya Ca 0,40%, P 2,21%, K 0,49%, Na 6,49%, S 0,31%, dan Mg 0,04%, serta mineral mikro Fe 8982 ppm, Mn 637 ppm, Cu 50 ppm, Zn 632 ppm, Co 1,6 ppm, dan Cr 6,2 ppm. Biomineral dengan bahan dasar cairan rumen ini menunjukkan bahwa dalam cairan rumen tersebut terbukti mengandung berbagai mineral yang dapat digunakan sebagai salah satu suplemen mineral non konvensional yang bernilai ekonomis tinggi, meskipun perlu diperhatikan bahwa kandungan di dalam cairan rumen turut dipengaruhi oleh jenis ternak, pakan yang diberikan dan ekosistem di dalam rumen tersebut.
Tabel 7 juga menunjukkan bahwa perlakuan penambahan bahan adsorben berupa kapur dan zeolit pada produk biomineral mampu meningkatkan kadar mineral tertentu pada produk. Mineral tersebut diantaranya adalah mineral makro K, Ca, Mg, dan Al serta beberapa mineral mikro seperti Ni, Cr dan Mo, sedangkan mineral lainnya mengalami penurunan atau berfluktuasi bergantung kepada bahan adsorben dan taraf penggunaan. Peningkatan dan penurunan pada beberapa mineral tersebut
26 diantaranya disebabkan adanya pertukaran kation dari bahan adsorben dengan mineral kation yang terkandung didalam biomineral.
Tabel 7. Kandungan Mineral Makro dan Mikro Biomineral
Mineral Perlakuan A1 A2 A3 A4 A5 Makro (%) : Ca 0,78 12,72 15,55 1,64 2,12 P 1,10 0,75 0,48 0,70 0,57 K 0,00 1,05 0,82 1,06 0,86 Na 1,37 1,18 1,16 1,24 1,29 Cl 1,81 1,30 1,90 1,38 2,01 S 0,17 0,11 0,10 0,11 0,07 Mg 0,16 0,18 0,20 0,30 0,42 Mikro (ppm) : Fe 654 366 30 3229 4822 Al 178 179 26 1304 2302 Mn 345 358 290 365 287 Cu 4 3 4 7 10 Zn 80 68 51 67 60 Co 1,5 1,1 0,4 1,6 2,6 Ni td 0,5 td td td Cr 1 3 1 3 3 Mo td td td 2 td Se td td td td td
Keterangan: Hasil Analisis Laboratorium Tanah, Balai Penelitian Tanah Bogor (2011) A1 : Biomineral (0%) A2 : Biomineral (A1) + Kapur 3% A3 : Biomineral (A1) + Kapur 6% A4 : Biomineral (A1) + Zeolit 3% A5 : Biomineral (A1) + Zeolit 6% td (tidak terdeteksi)
Limit Deteksi untuk mineral: Mo: 0,0024 ppm; Ni: 0,0009 ppm; dan Se: 0,3 ppm
Berdasarkan kebutuhan mineral pada ternak sapi perah (Tabel 2), dapat diketahui bahwa biomineral kontrol (A1) dapat memenuhi kebutuhan mineral Ca, P, Na, Fe, Mn dan Zn. Kandungan mineral Mg perlakuan penambahan bahan adsorben lebih tinggi daripada biomineral kontrol, namun hanya perlakuan penambahan zeolit
27 yang mampu mencukupi kebutuhan sapi perah. Mineral S dalam biomineral baik kontrol maupun dengan penambahan bahan adsorben belum mampu memenuhi kebutuhan ternak sapi perah terutama pada fase awal laktasi yang membutuhkan banyak mineral. Mineral makro (Ca, P, Mg dan S), mineral mikro (Cu, Co, Zn, dan Mn) dan beberapa vitamin, khususnya vitamin A dan E, berperan penting dalam proses sintesis protein mikroba, degradasi pakan dan aktivator enzim berbagai mikroba (Bal dan Ozturk, 2006). Pemberian biomineral dan mineral komersial pada penelitian Rakhmanto (2009) mampu meningkatkan konsumsi ransum pada pedet sapi FH jantan lepas sapih. Hal ini mengindikasikan bahwa akan semakin meningkat pula jumlah konsumsi suplemen mineralnya. Parrakasi (1999) merekomendasikan imbangan Ca : P adalah (1:1) sampai (2:1).
Penambahan bahan adsorben berupa kapur meningkatkan kandungan mineral Ca sekitar 93,87% hingga 94,98% dari biomineral perlakuan kontrol, seperti tampak pada Tabel 4. Hal ini mengakibatkan rasio imbangan Ca : P dari perlakuan A2 dan A3 menjadi tinggi, yaitu (17:1) dan (32:1). Penyerapan Ca berkisar antara 30-50% dari total Ca yang dimakan, sedangkan pada P berkisar antara 70-80% yang akan diserap (Ternouth dan Coates, 1997). Umumnya ruminansia mampu mentolerir kisaran Ca, terutama ketika ketersediaan vitamin D tinggi (McDowell, 2003), akan tetapi kelebihan ini dapat mengakibatkan defisiensi pada mineral lain seperti P, Mg, Fe, I, Zn, dan Mn (NRC, 1980). Kekurangan mineral P dapat diatasi dengan penambahan sumber P dalam konsentrat yang banyak terdapat biji-bijian seperti jagung atau bungkil kedelai. Beberapa mineral mikro diperkaya melalui penambahan zeolit. Zeolit yang digunakan dalam penelitian merupakan zeolit alam (non aktivasi) yang berasal dari Lampung. Hasil analisa mineral zeolit tersebut disajikan pada Tabel 4. Umumnya zeolit alam terdapat dalam bentuk campuran dengan bahan senyawa atau unsur-unsur pengotor dalam jumlah tertentu.
Kandungan mineral S pada biomineral kontrol dapat memenuhi kebutuhan sapi perah jantan, dara dan kering, dan sapi pedaging untuk semua status fisiologis. Sulfur penting bagi pencernaan serat di dalam rumen, suplai S yang mencukupi dapat mengoptimalkan degradasi selulosa melalui stimulasi spesifik bakteri selulolitik, aktifitas protozoa siliata dan fungsi rumen anaerob (Komisarezuk dan Durand, 1991). Mineral Fe, Mn dan Zn yang melebihi kebutuhan ternak sapi perah dapat
28 mengakibatkan keracunan pada ternak. Daya racun logam dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain kadar logam yang termakan, lamanya ternak mengkonsumsi logam, umur, spesies, jenis kelamin, kebiasaan makan, kondisi tubuh dan kemampuan jaringan tubuh dalam mengkonsumsi logam tersebut. Mineral Fe berperan penting dalam berbagai reaksi biokimia, antara lain dalam memproduksi sel darah merah (Arifin, 2008). Mineral Fe tertinggi pada perlakuan penambahan zeolit, sesuai dengan hasil analisis zeolit pada kandungan mineral Fe (Tabel 4). Kapur ternyata cukup meningkatkan kandungan Mn pada biomineral (Tabel 4), sehingga biomineral dengan perlakuan penambahan kapur memiliki kandungan Mn tertinggi (Tabel 7). Mineral dibutuhkan oleh tubuh sebagai aktivator beberapa enzim, seperti hydrolase dan kinase serta sebagai konstituen dari arginase, karboksilase pyruvate, dan mangan superoksida dismutase (McDonald et al., 2002).
Seng berperan dalam sintesis dan transkripsi protein, yaitu dalam regulasi gen. Tepung terigu memberikan kontribusi besar dalam penambahan mineral Zn (Tabel 4). Mineral Zn di dalam rumen dapat meningkatkan sintesis protein mikroba melalui aktivasi enzim mikroba, didukung dengan kehadiran mineral S di rumen yang digunakan sebagai komponen sulfur asam amino oleh mikroba rumen. Keberadaan mineral Zn di rumen juga menstimulasi pertumbuhan protozoa di dalam rumen. Hal ini karena Zn dapat dengan mudah menembus protozoa yang selanjutnya digunakan oleh induk semang (Kamra, 2005), namun nilai availibilitas Zn dalam pakan termasuk rendah (McDowel et al., 2003). Kondisi ini disebabkan juga oleh kandungan mineral lain yang bersifat antagonis seperti Ca, P, dan Cu (Tillman et al., 1991). Hal ini nampak pada penelitian Batubara (1988) yang mendapatkan pertambahan berat badan nyata pada domba yang diberi pakan basal (38 ppm Zn) dengan penambahan 200 hingga 400 ppm Zn.
Disosiasi mineral-mineral mikro di retikulo-rumen, omasum, dan abomasum dapat menjadi bentuk yang tidak mudah larut, atau komponen tidak tercerna yang terbuang melalui kotoran. Hal ini akan mengakibatkan penurunan absorbsi mineral di usus halus. Mineral Zn dan Mn juga termasuk dalam mineral mikro (trace) yang diserap hanya sedikit melalui epitel rumen dan tidak dapat diserap oleh induk semang sebelum memasuki usus halus (Wright et al., 2008).
29 Fermentabilitas
Sumber energi utama didapatkan dari pakan yang masuk ke rumen. Pakan akan didegradasi dan difermentasi menjadi amonia (NH3), VFA, CH4, CO2, dan lainnya (Dehority, 2004). Selama proses fermentasi, energi tersedia dalam bentuk adenosin triphosphat (ATP) dan selanjutnya digunakan untuk hidup pokok dan pertumbuhan mikroba (Dijkstra et al., 2005). Konsentrasi NH3 dan VFA hasil penelitian disajikan pada Tabel 8 dan 9.
Konsentrasi Amonia (NH3)
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa konsentrasi amonia nyata (P<0,01) dipengaruhi oleh perlakuan, waktu inkubasi dan kelompok yaitu cairan rumen. Interaksi antara perlakuan dan waktu inkubasi tidak menunjukkan perbedaan nyata (P>0,05). Perlakuan biomineral dengan penambahan kapur dan zeolit secara statistik nyata (P<0,01) dalam menekan konsentrasi amonia dibandingkan biomineral tanpa perlakuan (A1). Penambahan kapur dan zeolit cukup efektif dalam menekan pelepasan amonia karena konsentrasi amonia pada perlakuan penambahan bahan adsorben lebih rendah daripada konsentrasi amonia biomineral kontrol.
Tabel 8. Rataan Konsentrasi Amonia Biomineral (mM)
Waktu inkubasi Perlakuan Rataan±Sd A1 A2 A3 A4 A5 0 jam 9,36±1,26 6,51±1,86 3,08±1,34 3,78±1,44 3,31±0,48 5,21±2,70B 1 jam 9,12±3,41 5,49±1,72 3,78±2,02 4,70±1,67 3,66±1,31 5,35±2,23B 2 jam 11,73±1,97 8,51±2,17 4,70±1,94 5,91±1,60 4,04±1,81 6,98±3,16A 3 jam 13,36±1,06 7,89±2,95 4,60±1,50 6,02±2,68 4,28±1,56 7,23±3,71A Rataan± Sd 10,89±2,02A 7,10±1,36B 4,04±0,76Cb 5,10±1,06Ca 3,82±0,43Cb 6,19±1,13
Keterangan: Superskrip huruf kapital yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan sangat berbeda nyata (P<0,01). Superskrip huruf kecil yang berbeda pada baris dan kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata (P<0,05).
A1 : Biomineral (0%); A2 : Biomineral (A1) + Kapur 3%; A3 : Biomineral (A1) + Kapur 6%; A4 : Biomineral (A1) + Zeolit 3%; A5 : Biomineral (A1) + Zeolit 6%.
Semakin tinggi taraf pemberian kedua bahan adsorben semakin menurunkan konsentrasi amonia. Penurunan ini diharapkan terjadi akibat pelepasan amonia yang lebih lambat dan penggunaan amonia yang lebih efisien untuk sintesis protein mikroba. Seperti dilansir pada penelitian Sigit (1995), ransum sapi perah laktasi yang
30 disuplementasi zeolit beramonium dapat menghasilkan peningkatan sintesis protein mikroba seiring dengan peningkatan taraf yang diberikan (0, 1,5 dan 3%).
Konsentrasi amonia terendah terdapat pada perlakuan A3 (penambahan kapur 6%), dan secara statistik tidak berbeda nyata (P>0,05) dengan perlakuan A5 (penambahan zeolit 6%). Hal ini menganalogikan bahwa keduanya memiliki kemampuan yang setara dalam menekan pelepasan amonia. Zeolit memiliki kemampuan dalam menyerap amonia dan menahan dalam strukturnya untuk beberapa lama dan kemudian melepaskannya kembali dengan pertukaran kation Na+ dari saliva yang masuk ke rumen. Hal ini mengingat zeolit memiliki sifat kapasitas tukar kation (KTK) yang tinggi, sehingga mampu menarik sejumlah ion-ion positif misalnya K+, Na+, NH4+, Ca2+, dan Mg2+ kemudian melepaskannya kembali tergantung pada kondisi lingkungan sekitarnya (Mumpton dan Fishman, 1977). Sedikit berbeda dengan kapur yang memanfaatkan daya absorban pada ion Ca2+nya dan secara teoritis1 mol ion Ca2+ akan menghambat pelepasan 2 mol NH3 (Charlena
et al., 2006).
Waktu inkubasi secara statistik nyata (P<0,01) mempengaruhi konsentrasi amonia. Konsentrasi NH3 tertinggi adalah pada waktu inkubasi 3 jam yaitu 7,23 mM, tidak berbeda nyata dengan waktu inkubasi 2 jam (6,98 mM), namun nyata jika dibandingkan dengan waktu inkubasi 0 jam (5,21 mM) dan 1 jam (5,35 mM). Peningkatan konsentrasi amonia ini berbanding lurus dengan lamanya waktu inkubasi. Keadaan ini karena semakin lama pakan berada di dalam rumen, maka akan semakin banyak biomineral yang didegradasi dan difermentasi menjadi amonia.
Sigit (1993) menyatakan bahwa konsentrasi amonia juga dipengaruhi oleh waktu inkubasi. Produksi amonia umumnya dicapai pada 2-4 jam setelah pemberian pakan bergantung pula kepada sumber protein yang digunakan dan mudah tidaknya protein tersebut didegradasi (McDonald et al.,2002). Penelitian yang dilakukan oleh Jayanegara et al. (2006) menghasilkan konsentrasi NH3 cenderung konstan pada 3 jam pertama inkubasi, dan berakumulasi pada jam ke-5 pada pakan dari limbah agroindustri yang disuplementasi Cr organik dan anorganik. Lain halnya dengan yang dinyatakan oleh Xin et al. (2010) bahwa konsentrasi NH3 pada semua pakan akan meningkat pada 1 jam pertama, dan kemudian menurun secara gradual. Akumulasi maupun berkurangnya pasokan N dari amonia ini tidak diharapkan di
31 dalam rumen. Oleh karena itu, melalui penambahan bahan adsorben ini, diharapkan penggunaan N dari amonia akan lebih efisien melalui kemampuan keduanya dalam melepas-lambatkan amonia (slow release). Sesuai penelitian Cass dan Richardson (1994) yang membuat perbandingan secara in vitro dan mengamati bahwa kombinasi urea-kalsium (Ca) mampu menghasilkan rataan pelepasan NH3-N lebih lambat dibandingkan urea saja.
Konsentrasi amonia rataan perlakuan berkisar antara 3,821-10,893 mM, nilai tersebut masih dalam kisaran yang cukup untuk mendukung pertumbuhan mikroba dalam rumen. Kadar amonia yang mendukung pertumbuhan mikroba rumen berkisar antara 4-12 mM (Sutardi, 1980). Pendapat berbeda dari penelitian yang dilakukan oleh Satter dan Slyter (1974) menunjukkan bahwa produksi protein mikroba mencapai laju yang maksimum pada konsentrasi 5 mg N/100 ml atau 3,57 mM, dan menurut Agustin et al. (1992), pertumbuhan mikroba yang optimal membutuhkan amonia 8 mM. Perbedaan ini akibat penambahan kedua bahan adsorben yang menekan pelepasan amonia di dalam rumen, yang diharapkan keberadaan amonia akan lebih lama sebagai sumber N bagi sintesis protein mikroba rumen. Rendahnya konsentrasi NH3-N ini berkorelasi dengan tingginya penggunaan NH3-N untuk sintesis protein mikroba (Kaswari et al., 2007), dan sinkronisasi antara N dan pelepasan CHO di rumen yang dapat meningkatkan penggunaan N oleh mikroorganisme rumen melalui efisiennya penyediaan ATP.
Pengaruh bakteri rumen pun akan berbeda-beda pada setiap individu sapi, dengan jenis pakan yang diberikan berbeda pula. Sesuai pernyataan Ammiroenas (1990), bahwa terdapat perbedaan jenis dan kuantitas mikroba dalam cairan rumen pada setiap masa inkubasi, sehingga terjadi variasi jumlah pakan yang dapat dicerna. Hal ini dapat dilihat dari hasil uji ragam, bahwa kelompok yang merupakan rumen sapi berbeda nyata (P<0,01) pada setiap ulangannya. Dampak tak langsung dari perlakuan adalah dapat melindungi ternak dari kemungkinan level amonia yang toksik dalam rumen karena pemberian pakan berupa NPN.
Konsentrasi VFA
Sumber pakan yang mengandung karbohidrat akan difermentasi di retikulo-retikulum dan akan menghasilkan VFA (Parrakasi, 1999). VFA digunakan oleh
32 mikroba rumen sebagai kerangka karbon untuk pembentukan protein mikroba atau sebagai sumber energi bagi inang (Arora, 1989).
Tabel 9. Rataan Konsentrasi VFA Biomineral (mM)
Waktu inkubasi Perlakuan Rataan±Sd A1 A2 A3 A4 A5 0 jam 84,94±35,96 129,92 ± 42,20 178,24±20,56 165,80±32,95 125,96±29,38 136,97±36,79 1 jam 120,82±17,54 115,99 ± 35,80 145,54±38,94 150,99±12,11 140,82±27,51 134,83±15,52 2 jam 126,86±26,12 141,70 ± 27,55 151,84±19,55 126,28±46,82 132,28±36,84 135,79±10,89 3 jam 142,27±27,18 126,83 ± 25,73 171,40±71,07 152,98±45,55 163,55±40,86 151,41±17,59 Rataan±Sd 118,72±24,27B 128,61 ±10,57B 161,76±15,56A 149,01±16,51A 140,65±16,44A 139,75±16,67
Keterangan: Superskrip huruf kapital yang berbeda pada kolom dan baris yang sama menunjukkan sangat berbeda nyata (P<0,01). Superskrip huruf kecil yang berbeda pada baris dan kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata (P<0,05).
A1 : Biomineral (0%); A2 : Biomineral (A1) + Kapur 3%; A3 : Biomineral (A1) + Kapur 6%; A4 : Biomineral (A1) + Zeolit 3%; A5 : Biomineral (A1) + Zeolit 6%.
Konsentrasi VFA sangat nyata (P<0,01) dipengaruhi oleh perlakuan penambahan bahan adsorben, sedangkan waktu inkubasi dan interaksi antara keduanya tidak menunjukkan efek yang nyata (P>0,05) terhadap konsentrasi VFA (Tabel 9). Perlakuan penambahan bahan adsorben kapur dan zeolit mampu meningkatkan konsentrasi VFA di dalam rumen dibandingkan perlakuan kontrol (tanpa penambahan), kecuali pada perlakuan A2 (kapur 3%) yang tidak berbeda nyata (P>0,05) dengan perlakuan kontrol. Secara numerik biomineral kontrol memiliki konsentrasi VFA terendah sebesar 118,72 mM. Penambahan kapur 3% (A2) pada biomieral dirasa belum cukup mampu meningatkan VFA biomineral. Rataan perlakuan penambahan kapur dan zeolit berturut-turut lebih tinggi 18,23% dan 18,03% daripada biomineral kontrol. Hal ini berkaitan dengan kemampuan kedua bahan adsorben sebagai slow release amonia di rumen. Selanjutnya akan mengakibatkan efisiennya penggunaan N amonia biomineral, sehingga sintesis protein mikroba akan berjalan lebih lambat atau stabil dan memanfaatkan VFA lebih efisien dibandingkan biomineral kontrol.
Sinkronisasi energi dan protein dapat meningkatkan pertumbuhan mikroba. Pada beberapa percobaan in vitro, jumlah bakteri rumen meningkat melalui sinkronisasi ketersediaan N dan karbohidrat (Henning et al., 1991). Sinkronisasi energi dan pelepasan N dapat meningkatkan fermentasi rumen, kecernaan nutrien, dan sintesis protein mikroba (Chumpawadee et al., 2005). Efisiennya penggunaan N
33 hasil degradasi rumen ini akan menurunkan pengeluaran N di urin (Sinclair et al., 1993). Hal ini berarti bahwa sinkronisasi pakan dapat meningkatkan produksi protein mikroba di rumen dan meningkatkan efisiensi fermentasi rumen, sehingga dapat memperbaiki penggunaan nutrien dan penampilan ternak. Penambahan kapur taraf 6% dan zeolit secara statistik (P>0,05) memiliki kemampuan yang sama dalam meningkatkan VFA biomineral. Konsentasi VFA tertinggi pada penambahan kapur 6% (A3) sebesar 161,76 mM tidak berbeda nyata (P>0,05) dengan perlakuan zeolit (A4 dan A5) berturut-turut sebesar 149,02 mM dan 140,6 mM. Disusul dengan penambahan kapur 3% (A2) dan kontrol (A1). Perlakuan penambahan kapur 6%, zeolit 3% dan 6% memiliki pengaruh yang sama dalam meningkatkan VFA rumen. Tingginya kadar VFA tersebut menunjukkan bahwa sumber karbohidrat yang tersedia didalam biomineral mudah untuk difermentasi mikroba rumen. Hal ini perlu diseimbangkan mengingat kadar amonia yang dihasilkan, agar sinkronisasi antara sumber N dan energi dapat tercapai. Perlu adanya perhatian dalam menyusun ransum pada ternak, salah satunya dengan menambahkan sumber karbohidrat struktural atau serat kasar yang membutuhkan waktu lebih lama untuk difermentasi menjadi VFA.
Konsentrasi VFA tertinggi secara numerik pada perlakuan penambahan kapur 6% disebabkan persentasi BETN yang tinggi jika dibandingkan perlakuan lainnya (Tabel 6). BETN mencerminkan kandungan gula, pati dan hemiselulosa yang mudah difermentasi di dalam biomineral. Hal ini didukung karena adanya penambahan bahan carrier berupa agar-agar dan tepung tapioka yang merupakan karbohidrat mudah dicerna bagi mikroba rumen. Perlakuan A3 menunjukkan konsentrasi amonia yang rendah (Tabel 8). Penambahan zeolit 6% (A5) juga menunjukkan hal serupa, karena konsentrasi amonia antar keduanya tidak berbeda nyata (P>0,05). Zeolit dapat berperan sebagai pelepas lambat (slow release) N-NH3, karena kemampuan Kapasitas Tukar Kation (KTK) zeolit dalam menyerap kation-kation (Mumpton dan Fishman, 1977). Hal ini mengindikasikan bahwa penambahan kapur (taraf 6%) dan zeolit dapat menyebabkan penurunan degradasi protein biomineral atau adanya pelepas-lambatan hasil proses degradasi tersebut, namun tidak berpengaruh terhadap karbohidrat yang masih dapat difermentasi di dalam rumen. Hasil ini memperlihatkan bahwa ketiga perlakuan dapat dikatakan cukup fermentable
34 Waktu inkubasi secara statistik tidak berbeda nyata (P>0,05) dalam mempengaruhi konsentrasi VFA. Diperkirakan selama jam-jam pertama inkubasi, substrat pakan yang mudah difermentasi akan berkurang secara drastis dan diubah menjadi VFA oleh mikroba rumen. Setelah 2 jam, mikroba rumen kemudian bekerja secara lebih optimal dalam mencerna karbohidrat biomineral dan membentuk protein