Karakteristik Fermentasi Rumen Sapi Potong Dengan Pemberian Mikroenkapsulasi Minyak Wijen Menggunakan Berbagai Bahan Penyalut Secara In Vitro

(1)

KARAKTERISTIK FERMENTASI RUMEN SAPI POTONG

DENGAN PEMBERIAN MIKROENKAPSULASI MINYAK

WIJEN MENGGUNAKAN BERBAGAI BAHAN

PENYALUT SECARA

IN VITRO

FARISSA DIFTA IRANI

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER

INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Fermentasi Rumen Sapi Potong dengan pemberian Mikroenkapsulasi Minyak Wijen Menggunakan Berbagai Bahan Penyalut secara in vitro adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Maret 2016

(4)

(5)

ABSTRAK

FARISSA DIFTA IRANI. Karakteristik Fermentasi Rumen Sapi Potong dengan pemberian Mikroenkapsulasi Minyak Wijen Menggunakan Berbagai Bahan Penyalut secara in vitro. Dibimbing oleh SRI SUHARTI dan ASEP SUDARMAN.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh penambahan mikroenkapsulasi minyak wijen dengan berbagai bahan penyalut terhadap parameter fermentasi rumen secara in vitro. Variabel yang digunakan dalam penelitian diantaranya karakteristik fermentasi (nilai pH, VFA total, NH3, KCBK, dan KCBO), dan populasi mikroba rumen (total bakteri dan populasi protozoa). Penelitian ini menggunakan RAK dengan 4 perlakuan dan 3 kelompok berdasarkan pengambilan cairan rumen sebagai ulangan. Perlakuan terdiri dari kontrol (rumput:konsentrat=60:40), minyak wijen 6% dari konsentrat, minyak wijen terproteksi sodium kaseinat dan maltodekstrin 6% dari konsentrat, minyak wijen terproteksi gum arab dan maltodekstrin 6% dari konsentrat. Hasil memperlihatkan bahwa perlakuan R4 secara signifikan (P<0.05) menghasilkan total VFA paling tinggi. Perlakuan R3 secara signifikan (P<0.05) menghasilkan konsentrasi NH3 paling tinggi. Perlakuan tidak mempengaruhi pH, bakteri total, populasi protozoa, KCBK dan KCBO. Kesimpulan dari penelitian ini adalah mikroenkapsulasi minyak wijen dengan berbagai bahan penyalut memberikan pengaruh yang menguntungkan terhadap fermentasi rumen.

Kata kunci: fermentasi rumen, mikroenkapsulasi, minyak wijen

ABSTRACT

FARISSA DIFTA IRANI. In Vitro Rumen Fermentation Characteristics of Beef Cattle with The Addition of Microencapsulated Sesame Oil Using Various Coating Materials. Supervised by SRI SUHARTI and ASEP SUDARMAN.

The objective of this research was to analyze the effect of microencapsulated sesame oils with various coating materials on in vitro rumen fermentation characteristics of beef cattle. Variables observed in this experiment were rumen fermentation characteristics (pH value, Total VFA, NH3, Dry Matter and Organic Matter Digestibility), and population of total rumen microbes (bacteria and protozoa population). The experiment used a Randomized Block Design with 4 treatments and 3 blocks based on time rumen sampling as replicates. The treatments consisted control (forage:concentrate=60:40), sesame oil 6% from concentrate, sesame oil protected by sodium caseinate and maltodextrin 6% from concentrate, sesame oil protected by gum arabic and maltodextrin 6% from concentrate. The results showed that R4 treatment significantly (P<0.05) the highest produce of total VFA. The treatment of R3 was the highest produce of NH3 concentration. The treatments did not reduce the pH, total bacteria, protozoa population, dry matter and organic matter digestibility. It is concluded that microencapsulated sesame oil with various coating materials have advantage effect on rumen fermentation.

(6)

(7)

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Peternakan

pada

Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan

KARAKTERISTIK FERMENTASI RUMEN SAPI POTONG

DENGAN PEMBERIAN MIKROENKAPSULASI MINYAK

WIJEN MENGGUNAKAN BERBAGAI BAHAN

PENYALUT SECARA

IN VITRO

FARISSA DIFTA IRANI

DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN FAKULTAS PETERNAKAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

(8)

(9)

(10)

(11)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Judul yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari hingga September 2015 ini adalah Karakteristik Fermentasi Rumen Sapi Potong dengan Pemberian Mikroenkapsulasi Minyak Wijen Menggunakan Berbagai Bahan Penyalut secara in vitro.

Pemberian minyak wijen langsung kepada ternak dapat menyebabkan terjadinya proses biohidrogenasi di dalam rumen. Salah satu upaya untuk mencegah terjadinya proses biohidrogenasi yaitu dengan metode mikroenkapsulasi. Penulis memilih metode mikroenkapsulasi dengan teknik spray drying untuk menganalisis pengaruh pemberian minyak wijen terproteksi dengan berbagai bahan penyalut terhadap fermentasi didalam rumen.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik, saran, dan masukan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi penyempurnaan di masa mendatang. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan informasi baru dalam dunia peternakan dan dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis khususnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Maret 2016

(12)

(13)

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

METODE 2

Alat 2

Bahan 2

Lokasi dan Waktu Penelitian 3

Prosedur 3

Pembuatan Tepung rumput gajah 3

Pembuatan Mikroenkapsulasi 3

Pengambilan Cairan Rumen 4

Pembuatan Larutan mc Dougall 4

Fermentasi Pakan 4

Pengukuran pH 4

Pengukuran Konsentrasi VFA 4

Pengukuran Konsentrasi NH3 5

Pengukuran KCBK dan KCBO 5

Perhitungan Bakteri Total 6

Perhitungan Populasi Protozoa 6

Rancangan dan Analisis Data 6

HASIL DAN PEMBAHASAN 7

Karakteristik Fermentasi Rumen 7

Nilai pH Rumen 7

Produksi NH3 7

Produksi VFA Total 8

Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik 8

Populasi Mikroba Rumen 10

Populasi Protozoa 10

Bakteri Total 10

SIMPULAN DAN SARAN 12

Simpulan 12

Saran 12

(14)

LAMPIRAN 15

RIWAYAT HIDUP 17

UCAPAN TERIMA KASIH 17

DAFTAR TABEL

1 Komposisi ransum pakan 2

2 Komposisi total nutrien dalam 100% BK 3

3 Nilai pH rumen, konsentrasi NH3, dan VFA total dengan penambahan

minyak wijen dengan dan tanpa terproteksi 7

4 Kecernaan bahan kering dan organik dengan penambahan minyak wijen

dengan dan tanpa terproteksi 9

5 Bakteri total dan populasi protozoa dengan penambahan minyak wijen

dengan dan terproteksi 10

DAFTAR LAMPIRAN

1 Analisis ragam nilai pH 15

2 Analisis ragam VFA total 15

3 Uji lanjut VFA total 15

4 Analisis ragam konsentrasi NH3 15

5 Uji lanjut konsentrasi NH3 15

6 Analisis ragam kecernaan bahan kering (KCBK) 16

7 Analisis ragam kecernaan bahan organik (KCBO) 16

8 Analisis ragam bakteri total 16

(15)

1

PENDAHULUAN

Produk daging ternak ruminansia memiliki kandungan asam lemak jenuh yang cukup tinggi. Keberadaan asam lemak jenuh pada daging disebabkan karena proses biohidrogenasi oleh mikroba rumen. Salah satu strategi suplementasi peningkatan asam lemak tak jenuh dengan pemberian minyak nabati yang mengandung asam lemak tak jenuh cukup tinggi. Minyak wijen memiliki kandungan asam lemak tak jenuh, khususnya asam oleat dan asam linoleat dan mengandung asam linolenat. Minyak biji wijen juga kaya akan vitamin E. Menurut Ashgar dan Majeed (2013), minyak wijen memiliki kandungan asam oleat dan linoleat sebesar 37.74% – 45.15%. Suplementasi asam lemak tidak jenuh juga terbukti dapat meningkatkan efisiensi energi melalui peningkatan densitas energi dan menopang peningkatan efisiensi sintesis protein jaringan melalui peningkatan aliran nitrogen (N) non amonia ke duodenum (Elliot et al. 1997; Johnson et al. 2002).

Terdapat kendala utama pemberian lemak pada ternak ruminansia yaitu adanya proses biohidrogenasi di dalam rumen. Menurut Jenkins (1993), proses biohidrogenasi terjadi akibat adanya pelepasan ikatan rangkap dengan penambahan hidrogen pada asam lemak tidak jenuh menjadi asam lemak jenuh oleh mikroba rumen, salah satunya Butyrivibrio fibrisolvens. Gadeyne et al. (2015) menyatakan bahwa asam lemak tidak jenuh pada pakan ternak ruminansia akan menurun akibat adanya proses biohidrogenasi di dalam rumen. Perlakuan proteksi dibutuhkan untuk memperoleh manfaat yang nyata dari adanya suplementasi asam lemak tak jenuh dalam pakan. Proteksi suplementasi asam lemak tidak jenuh diperlukan untuk menghindari asam lemak tidak jenuh dari proses biohidrogenasi oleh mikroba rumen (Ashes et al. 1992). Proteksi juga berguna untuk mengeliminasi dampak negatif suplementasi asam lemak tidak jenuh, berupa penurunan degradabilitas serat (Aharoni et al.2004).

Salah satu metode yang dapat memproteksi lemak yaitu dengan menggunakan teknik mikroenkapsulasi. Mikroenkapsulasi adalah suatu proses dimana partikel kecil atau lapisan memiliki sifat sebagai penyalut bagian dalam atau inti partikel lain. Dalam fungsi matriks mikroenkapsulasi, bahan inti telah terdistribusi secara homogen ke dalam bahan. Beberapa fungsi dari mikroenkapsulasi diantaranya untuk melindungi zat reaktif dari lingkungan, untuk mengubah komponen aktif berupa cairan ke dalam sistem berbentuk kering, memisahkan komponen yang tidak kompatibel untuk alasan fungsional, untuk menutupi sifat yang tidak diinginkan dari komponen aktif (Umer et al. 2011). Perlu analisis penggunaan minyak dan bahan penyalut yang efisien agar dapat memperoleh hasil yang lebih baik.

(16)

2

METODE

Alat

Peralatan yang digunakan antara lain mini spray drying, homogenizer, timbangan digital, termos, pH meter, pipet, tabung fermentor, shaker waterbath, sentrifuge, tabung destilasi, erlenmeyer, cawan Conway, kertas saring whatman no 41, pompa vacuum, cawan porselen, eksikator, oven 105⁰C, tanur, roller tube, tabung reaksi, autoclave, botol film, mikroskop, dan counting chamber Fuch Rosenthal Counting.

Bahan

Penelitian ini menggunakan ternak sapi potong jenis Peranakan Onggol (PO) berfistula sebanyak 3 ekor yang dipelihara di Laboratorium Lapang LIPI Cibinong. Cairan rumen yang digunakan diambil dari kombinasi tiga ekor sapi potong fistula. Substrat yang digunakan untuk percobaan in vitro terdiri atas; ransum kontrol tanpa penambahan minyak wijen (R1), ransum kontrol yang ditambahkan minyak wijen tanpa proteksi 6% (R2), ransum kontrol yang ditambahkan minyak wijen terproteksi sodium kaseinat dan maltodekstrin 6% (R3), dan ransum yang ditambahkan minyak wijen terproteksi gum arab dan maltodekstrin 6% (R4) dari total konsentrat. Ransum tersusun atas 60% hijauan (rumput gajah) dan 40% konsentrat. Substrat disusun untuk ternak sapi potong pada fase penggemukan dengan kebutuhan protein (PK) minimal 13% dan energi (TDN) minimal 70% (Kearl 1982).

Tabel 1. Komposisi ransum pakan

Bahan Pakan Komposisi (%)

R1 R2 R3 R4

Rumput gajah 60 60 60 60

Onggok 18 15.32 15.32 15.32

Pollard 3.6 3.6 3.6 3.6

Bungkil kelapa 11.32 11.6 11.6 11.6

Molases 6 6 6 6

CaCO3 0.4 0.4 0.4 0.4

Premix 0.08 0.08 0.08 0.08

Urea 0.6 0.6 0.6 0.6

Minyak wijen 0 2.4 0 0

Minyak wijen + sodium kaseinat

dan maltodekstrin 0 0 2.4 0

Minyak wijen + gum arab dan

maltodekstrin 0 0 0 2.4

(17)

3 Tabel 2. Komposisi total nutrien dalam 100% BK

Nutrien Perlakuan (%)

R1 R2 R3 R4

Abu 9.46 9.52 8.21 8.20

PK 10.59 11.08 13.07 11.77

LK 3.08 4.01 3.75 3.85

SK 22.97 22.99 18.04 18.05

BETN1 54.22 52.71 57.50 58.63

TDN2 61.18 59.74 64.20 64.37

R1 : kontrol, R2 : kontrol+minyak wijen, R3 :kontrol+minyak wijen proteksi sodium kaseinat dan maltodekstrin, R4 : kontrol+minyak wijen terproteksi gum arab dan maltodekstrin; 1 Berdasarkan perhitungan (%)BETN = (%)BK - [(%)Abu + (%)LK + (%)PK + (%)SK; Berdasarkan perhitungan Hartadi (1980) TDN = TDN = 92.464 - (3.338 x SK) - (6.945 x LK) - (0.762 x Beta-N) + (1.115 x PK) + (0.031x SK2) - (0.133 x LK2) + (0.036 x SK x Beta-N) + (0.207 x LK x Beta-N) + (0.1 x LK x PK) - (0.022 x LK x PK)

Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan dari bulan Februari 2015 sampai dengan bulan September 2015. Pembuatan mikroenkapsulasi minyak wijen dilakukan di SEAFAST, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Analisis in vitro dilakukan di Laboratorium Nutrisi Ternak Perah. Analisis karakteristik mikroba dilakukan di Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan Mikrobiologi Nutrisi, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor.

Prosedur

Pembuatan Tepung Rumput Gajah

Rumput gajah diperoleh dari Laboratorium Lapang Agrostologi, Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Institut Pertanian Bogor. Rumput gajah diambil sebanyak 2 kg, dikeringkan (kering layu) selama 1 hari di bawah sinar matahari. Rumput gajah yang sudah dilayukan dikeringkan dengan menggunakan oven (60oC) selama 2 hari dan ditimbang. Bahan yang sudah dikeringkan dengan oven tersebut digiling dengan menggunakan mesin giling sampai menjadi tepung.

Pembuatan Mikroenkapsulasi (Calvo et al.₂₀₁₀₎

(18)

4

Pengambilan Cairan Rumen

Cairan rumen diambil dari tiga sapi potong fistula.Sebelum pengambilan cairan rumen, termos diisi dengan air hangat. Cairan rumen diperas dengan menggunakan kain kasa dan dimasukkan kedalam termos dengan air panas yang telah dibuang. Termos yang telah diisi dengan cairan rumen segera ditutup rapat dan dialiri gas CO2 agar tetap dalam keadaan anaerob.

Pembuatan Larutan Mc Dougall

Metode yang digunakan untuk pembuatan buffer Mc Dougall menurutTilley dan Terry (1963). Bahan yang digunakan untuk pembuatan buffer Mc Dougall sebanyak 6 L adalah 58.8 g NaHCO3, 42 g Na2HPO4.7H2O, 3.42 g KCl, 2.82 g NaCl, 0.72 g MgSO4.7H2O dan 5 L aquades. Bahan – bahan tersebut dicampurkan dan dilarutkan, kemudian setelah bahan lain terlarut sempurna ditambahkan 0.24 g CaCl2. Leher labu dibersihkan dengan aquades sampai permukaan air mencapai tanda tera. Larutan tersebut dialiri gas CO2 secara perlahan sampai pH larutan menjadi 6.8 - 7.

Fermentasi Pakan

Metode yang digunakan untuk fermentasi pakan berdasarkan Tilley dan Terry (1963). Substrat untuk masing-masing perlakuan sebanyak 500 mg, dimasukkan ke dalam tabung fermentor kemudian ditambahkan 40 ml larutan McDougall dan cairan rumen 10 ml. Tabung dikocok dengan dialiri gas CO2 selama 30 detik dan dimasukkan dalam shaker waterbath dengan suhu 39ºC. Tabung fermentor ditutup dengan tutup karet berventilasi, difermentasi selama 4 jam (untuk NH3 dan VFA) dan 48 jam (untuk KCBK-KCBO). Setelah 4 jam, tutup karet tabung fermentor dibuka, pH dicek dan diteteskan 2-3 tetes HgCl2 jenuh untuk membunuh mikroba. Tabung fermentor dimasukkan ke dalam sentrifuge, sentrifuge dilakukan dengan kecepatan 4.000 rpm selama 15 menit. Substrat akan terpisah menjadi endapan di bagian bawah dan supernatan yang bening berada di bagian atas.

Pengukuran pH

Pengukuran pH dilakukan setelah proses fermentasi pakan dengan menggunakan pH meter. Alat pH meter dikalibrasi terlebih dahulu dengan menggunakan larutan pH 4 dan larutan pH 7. Masing – masing sampel rumen dicek pH setelah proses fermentasi 4 jam (untuk sampel VFA total dan NH3) dan fermentasi 48 jam ( untuk sampel KCBK – KCBO).

Pengukuran Konsentrasi VFA

(19)

5 2 – 3 tetes dan dititrasi dengan HCl 0.5 N sampai warna titrat berubah dari merah menjadi merah muda seulas. Produksi VFA total di hitung dengan rumus:

VFA total (mM) = (a-b) ml x N HCl x 1000/5 ml g sampel x BK sampel

Pengukuran Konsentrasi NH3

Supernatan yang sama dengan analisa VFA diambil 1.0 ml kemudian ditempatkan pada salah satu ujung alur cawan Conway. Larutan Na2CO3 jenuh sebanyak 1.0 ml ditempatkan pada salah satu ujung cawan Conway bersebelahan dengan supernatan. Larutan asam borat berindikator sebanyak 1.0 ml ditempatkan dalam cawan kecil yang terletak di tengah cawan Conway. Cawan Conway yang sudah diolesi vaselin ditutup rapat hingga kedap udara, larutan Na2CO3 dicampur dengan supernatan hingga merata dengan cara menggoyang – goyangkan dan memiringkan cawan tersebut. Setelah itu dibiarkan selama 24 jam dalam suhu kamar. Setelah 24 jam suhu kamar tutup cawan dibuka, asam borat berindikator dititrasi dengan H2SO4 0.005 N sampai terjadi perubahan warna dari biru menjadi merah. Kadar NH3 di hitung dengan rumus :

NH3( mM ) = ml H2SO4 x N H2SO4 x 1000 g sampel x BK sampel

Pengukuran KCBK dan KCBO (Tilley dan Terry 1963)

(20)

6

Perhitungan Bakteri Total

Pengukuran bakteri total dilakukan dengan menggunakan media BHI dan metode roller tube (Ogimoto dan Imai 1981) yang telah dimodifikasi dengan penambahan media stok gliserol. Penggunaan media stok gliserol tersebut bertujuan untuk penyimpanan sampel apabila tidak langsung ditumbuhkan. Sampel bakteri yang telah diinkubasi selama 4 jam dimasukkan kedalam media stok gliserol sebanyak 0.5 ml dan dapat disimpan. Media BHI dimasukkan kedalam tabung reaksi atau tabung Hungate sebanyak 5 ml, namun tabung tersebut telah diisi terlebih dahulu dengan bacto agar, kemudian media tersebut di di autoclave selama 15 menit. Pengenceran dilakukan dengan cara memasukkan sampel bakteri dari media gliserol sebanyak 0.05 ml kedalam media pengencer dengan volume 4.95 ml. Pengenceran dilakukan sebanyak tiga kali, kemudian dimasukkan kedalam media agar sebanyak 0.1 ml dan diputar agar media merata dan memadat. Sampel tersebut diinkubasi selama 24 jam.

Populasi Bakteri Total =

Perhitungan Populasi Protozoa

Populasi protozoa yang terdapat didalam cairan rumen dapat dihitung berdasarkan metode pewarnaan dengan menggunakan larutan trypan blue formalin salin (TBFS) (Ogimoto dan Imai 1981). Sampel protozoa diambil dari cairan rumen yang telah diinkubasi selama 4 jam dan dimasukkan kedalam botol film sebanyak 1 ml, kemudian ditambahkan larutan TBFS sebanyak 1 ml. Sampel diteteskan pada Fuch Rosenthal Counting Chamber (4mm x 4mm x 2mm) dan ditutup dengan cover glass, kemudian populasi protozoa diamati dengan menggunakan mikroskop. Counting chamber yang digunakan memiliki ketebalan 0.2 ml dengan luas kotak terkecil adalah 0.0625 mm dan terdapat 16 kotak besar. Dalam satu kotak besar tersebut terdapat 16 kotak kecil. Populasi protozoa tersebut dapat dihitung dengan rumus:

Jumlah protozoa/ml = N x 1/0.0032 x FP

N = jumlah protozoa terhitung dalam 16 chamber FP = faktor pengenceran

Rancangan dan Analisis Data

Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan 4 perlakuan dan 3 kelompok berdasarkan perbedaan waktu pengambilan cairan rumen. Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA) menggunakan program SPSS 16.0, jika terdapat perbedaan yang nyata, maka dilakukan uji Duncan. Model matematik yang digunakan adalah sebagai berikut :

(21)

7

Peubah yang Diamati

Peubah yang diamati pada penelitian ini adalah nilai pH, VFA total, produksi NH3, kecernaan bahan kering dan organik (KCBK-KCBO), populasi protozoa, dan bakteri total.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Fermentasi

Nilai pH Rumen

Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa nilai pH antar perlakuan tidak berbeda nyata (Tabel 3). Nilai rataan pH rumen pada penelitian ini berkisar antara 6.80-6.93. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan minyak wijen baik terproteksi maupun tanpa proteksi tidak mempengaruhi nilai pH rumen. Hasil penelitian yang dilakukan Hidayah et al. (2014) menunjukkan bahwa penggunaan minyak nabati dalam bentuk proteksi dan tanpa terproteksi memperlihatkan nilai pH rumen yang netral dengan kisaran 6.00-6.33. Hasil penelitian Yoshimaru et al. (2000) melaporkan bahwa penambahan proteksi menggunakan L-lysine dengan teknologi mikroenkapsulasi memiliki kestabilan yang tinggi pada kondisi netral (pH 6.5). Menurut Dehority (2003) nilai rataan pH cairan rumen yang normal berada pada kisaran lingkungan antara 5.5-7, sedangkan kisaran pH yang ideal untuk pencernaan selulosa antara 6.4-6.8. Nilai pH yang diperoleh dari tiap perlakuan masih termasuk kedalam batas normal. Dehority (2003) menyatakan bahwa pH rumen merupakan salah satu dari faktor utama di dalam fermentasi rumen. Pertumbuhan dan jumlah mikroba rumen menentukan besar kecilnya nilai pH rumen. Data kisaran pH yang relatif normal ini menggambarkan bahwa minyak wijen terproteksi mampu menciptakan kondisi rumen yang sesuai untuk proses fermentasi pakan.

Tabel 3. Nilai pH rumen, konsentrasi NH3, dan VFA total dengan penambahan minyak wijen dengan dan tanpa terproteksi

Variabel R1 R2 R3 R4

pH 6.80 ± 0.10 6.87 ± 0.06 6.83 ± 0.06 6.93 ± 0.12

NH3 (mM) 6.18 ±1.71a 5.99 ±2.38a 9.81 ± 1.33b 7.79 ± 0.44ab

VFA (mM) 118.79±29.81ab 110.66±31.24a 105.44±20.42a 152.08±53.61b

R1=kontrol, R2=kontrol+winyak wijen 6%, R3=kontrol+minyak wijen terproteksi sodium kaseinat 6%, dan R4=kontrol+minyak wijen terproteksi gum arab 6%.

Angka yang diikuti huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05)

Produksi NH3

(22)

8

Bonnaillie et al. (2014) kandungan protein pada sodium kaseinat sebesar 80%. Sodium kaseinat merupakan salah satu bahan yang digunakan dalam pengemulsi bahan pangan. Sodium kaseinat memiliki sifat penyerapan dan viskositas yang tinggi. Selain itu, sodium kaseinat dapat menambah kandungan nutrisi pada bahan yang diproteksi (Bonnaillie et al. 2014). Hasil penelitian yang dilakukan Hidayah et al. (2014), kandungan NH3 pada minyak wijen terproteksi sodium kaseinat dan laktosa sebesar 9.90 mM. Nilai tersebut mendekati nilai NH3 pada perlakuan minyak wijen terproteksi sodium kaseinat dan maltodekstrin pada penelitian ini. Konsentrasi amonia di dalam rumen dipengaruhi oleh kandungan protein dalam pakan, pH rumen, kelarutan protein bahan pakan, serta waktu setelah pemberian pakan. Mikroba dapat bekerja dengan optimal untuk merombak asam amino yang selanjutnya digunakan untuk menyusun protein tubuhnya. McDonald et al. (2002) menyatakan bahwa konsentrasi optimum dari amonia yaitu berkisar 85 sampai 300 mgL-1 yang setara dengan 6-21 mM.

Produksi VFA Total

Penggunaan mikroenkapsulasi minyak wijen dengan bahan penyalut gum arab nyata meningkatkan (P<0.05) produksi VFA total. Konsentrasi VFA yang dihasilkan ini cukup untuk kebutuhan ternak karena konsentrasi VFA yang dibutuhkan untuk seekor ternak untuk bertumbuh secara normal yaitu berkisar 80– 160 mM (Sutardi 1980). Perlakuan ransum dengan penambahan minyak wijen terproteksi gum arab dan maltodekstrin menghasilkan konsentrasi VFA paling tinggi. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh kandungan karbohidrat yang berasal dari bahan penyalut gum arab. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Ogbe dan Affiku (2012), kandungan karbohidrat yang terdapat di dalam gum arab sebesar 62.26%. Di dalam rumen, karbohidrat dalam bentuk polisakarida dihidrolisa menjadi monosakarida oleh enzim-enzim mikroba rumen. Kemudian monosakarida tersebut, seperti glukosa difermentasi menjadi VFA (Volatile Fatty Acid) berupa asetat, propionat, butirat dan gas CH4 serta CO2 (McDonald et al. 2002). Penggunaan asam lemak tidak jenuh juga dapat meningkatkan nilai konsentrasi VFA. Hasil dari penelitian yang dilakukan oleh Widiyanto et al. (2007), pemberian suplementasi minyak biji kapok sebanyak 15% dengan proteksi saponifikasi 100% menghasilkan konsentrasi VFA paling tinggi sebesar 130.51 mM. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Yurleni et al. (2013), pemberian minyak ikan lemuru terproteksi dalam bentuk campuran garam karboksilat kering memiliki nilai VFA lebih tinggi daripada tanpa proteksi yaitu sebesar 142.23 mM. VFA mempunyai peran ganda yaitu sebagai sumber energi utama bagi ternak dan sumber kerangka karbon untuk pembentukan protein mikroba (Sutardi 1980).

Kecernaan Bahan Kering dan Organik

(23)

9 Tabel 4. Kecernaan bahan kering dan organik dengan penambahan minyak wijen

dengan dan tanpa terproteksi

Parameter R1 R2 R3 R4

% KCBK 64.69 ± 5.78 59.13 ± 8.99 60.55 ± 7.67 61.24 ± 11.30 % KCBO 70.46 ± 5.83 66.30 ± 8.13 66.64 ± 7.60 67.12 ± 10.00

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Hidayah et al. (2014), penambahan minyak wijen, kanola, dan flakseed dengan level 4% memperlihatkan nilai kecernaan yang tidak berbeda nyata. Penambahan minyak wijen terproteksi atau tanpa proteksi tidak berpengaruh terhadap nilai kecernaan di dalam rumen. Adanya perbedaan konsentrasi dalam penambahan minyak wijen menjadi salah satu faktor penyebab nilai kecernaan bahan kering dan organik tidak berbeda nyata. Pemberian minyak wijen terproteksi memiliki persentase nilai lebih kecil (5.58% dari total produk mikroenkapsulasi) dibandingkan tanpa proteksi. Dehority (2003) menyatakan bahwa kadar lemak pada ransum mempengaruhi metabolisme mikroba rumen dan sistem pencernaan pascarumen. Penurunan kecernaan terjadi disebabkan penyelimutan partikel pakan oleh lemak. Kecernaan serat dalam rumen menurun jika ditambahkan lemak yang mengandung asam lemak tidak jenuh tinggi. Minyak wijen memiliki kandungan asam lemak tak jenuh yang tinggi sehingga terjadi penurunan kecernaan dalam rumen (Dehority 2003). Degradasi serat dalam rumen berkurang bila jumlah asam lemak tak jenuh ditingkatkan. Penurunan kecernaan akibat suplementasi lemak tidak jenuh dapat terjadi antara lain karena efek sitotoksik asam lemak tak jenuh dengan gugus karboksil bebas (Jenkins 1993). Penambahan minyak wijen 6% memiliki nilai kecernaan tidak nyata atau sama dengan perlakuan minyak wijen terproteksi. Hal ini membuktikan bahwa penggunaan minyak wijen sebanyak 6% dari total ransum belum menunjukkan efek penurunan yang nyata terhadap nilai kecernaan.

(24)

10

kecernaan bahan organik yang tinggi menunjukan bahwa bahan pakan tersebut mampu menyediakan nutrisi yang dibutuhkan oleh ternak (Akhadiarto dan Fariani 2012). Menurut Sutardi (1980), bahan pakan memiliki nilai kecernaan yang tinggi apabila nilai kecernaannya lebih dari 60%. Penggunaan minyak wijen terproteksi memiliki pengaruh yang sama terhadap kontrol serta memiliki nilai kecernaan bahan kering dan organik yang tinggi.

Populasi Mikroba Rumen

Populasi Protozoa

Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa pengaruh penambahan minyak wijen baik terproteksi maupun tidak terproteksi memberikan efek yang sama terhadap pertumbuhan populasi protozoa.

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Hidayah et al. (2014), penambahan minyak wijen terproteksi dengan metode mikroenkapsulasi menghasilkan populasi protozoa 3.98 log sel ml-1. Dehority (2003) menyatakan bahwa penurunan populasi mikroba menurun sejalan dengan penambahan asam lemak tak jenuh tinggi. Rataan populasi di dalam rumen berkisar antara 105 dan 106 protozoa mL-1. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Tiven et al. (2011), pemberian mikroenkapsulasi minyak Crude Palm Oil (CPO) dengan kenaikan formaldehida 0 – 3% tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan atau penurunan protozoa dengan kisaran nilai CPO pada level 6% sebesar 12.66 – 17.53 (x103 mL-1). Hal ini membuktikan bahwa jenis bahan penyalut yang berbeda tidak memberikan efek yang berbeda. Minyak merupakan salah satu agen defaunasi bagi protozoa rumen. Pemberian minyak dengan asam lemak tidak jenuh dapat menurunkan populasi protozoa. Penurunan protozoa terjadi seiring dengan banyaknya ikatan rangkap pada asam lemak tidak jenuh rantai panjang (Hristov et al. 2004).

(25)

11 dengan penurun nilai pH rumen. Pemberian konsentrat sebanyak 65% dan 100% pada sapi jantan terjadi penurunan pH rumen dengan kisaran 5.19-5.76 dan penurunan populasi protozoa dari 14.2 hingga 0.12 (x105 mL-1). Sebaliknya, pemberian konsentrat sebanyak 50% menghasilkan peningkatan pada nilai pH rumen dengan kisaran 5.75-6.18 dan populasi protozoa sebesar 24.8 (x105 mL-1). Hasil pada penelitian ini menunjukkan bahwa pemberian konsentrat sebanyak 40% dengan perlakuan proteksi menghasilkan kondisi yang stabil terhadap aktivitas populasi protozoa dan nilai pH rumen. Nilai pH diatas 6.0 menjadi salah satu indikator perkembangan populasi protozoa yang baik didalam rumen (Dehority 2003).

Bakteri Total

Penggunaan minyak wijen baik dalam bentuk minyak maupun terproteksi tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap jumlah bakteri total (P>0.05). Perbedaan konsentrasi pada minyak wijen terproteksi sodium kaseinat+maltodekstrin dan gum arab+maltodekstrin (R3 dan R4) sebesar 5.88% dari total keseluruhan produk mikroenkapsulasi menyebabkan hasil yang diperoleh tidak nyata. Dehority (2003) menyatakan bahwa asam lemak tak jenuh atau bahan pakan kaya minyak dapat terbiohidrogenasi di rumen. Minyak wijen merupakan salah satu bahan yang mengandung asam lemak tak jenuh yang cukup tinggi, khususnya asam oleat dan asam linoleat dengan kisaran 40%-42.29% dan 41%-44% (Unal dan Yalcin 2008). Menurut Jenkins (1993), proses biohidrogenasi terjadi akibat adanya pelepasan ikatan rangkap asam lemak tidak jenuh menjadi asam lemak jenuh. Mekanisme dari biohidrogenasi pada asam linoleat menurut Dehority (2003) yaitu terjadi tahapan isomerisasi ikatan cis-12, trans-10 menjadi cis-9, trans-11 yang kemudian menghasilkan Conjugated Linoleic Acid (CLA). Selanjutnya, terjadi proses reduksi dari cis-9, trans-11 CLA menjadi vaccenic acid (asam vasenat trans-C18:1). Bakteri Butyrivibrio fibrisolvens memiliki peran besar dalam proses reduksi tersebut. Tahapan akhir yaitu terjadi proses hidrogenasi dari asam vasenat menjadi asam stearat (stearic acid ) C18:0.

(26)

12

succinogenes, sedangkan menurut Hungate (1950), penggunaan bahan yang tinggi akan selulola larut meningkatkan jumlah populasi bakteri dengan genus Butyrivibrio fibrisolvens. Pada proses fermentasi karbohidrat menuju asam asetat paling sedikit membutuhkan H2 dan beberapa kombinasi etanol, asam format, asam laktat, dan asam suksinat (succinic acid). Perlakuan minyak wijen dengan proteksi gum arab dapat mengurangi proses biohidrogenasi yang terjadi pada rumen.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Penambahan mikroenkapsulasi minyak wijen terproteksi sodium kaseinat dan maltodekstrin memberikan pengaruh yang optimal pada VFA total. Penambahan mikroenkapsulasi minyak wijen terproteksi gum arab dan maltodekstrin memberikan pengaruh optimal pada konsentrasi NH3. Penambahan mikroenkapsulasi pada berbagai bahan penyalut belum memberikan efek yang nyata terhadap nilai pH, KCBK-KCBO, dan mikroba rumen (bakteri total dan populasi protozoa.

Saran

(27)

13

DAFTAR PUSTAKA

Aharoni Y, Orlov A, Brosh A. 2004. Effect of high-forage content and oil seed supplementation of fattening diets on conjugated linoleic acid (CLA) and trans fatty acids profiles of beef lipid fractions. J Anim Sci Tech. 117: 43-60.

Akhadiarto S, Fariani A. 2012. Evaluasi kecernaan rumput kumpai minyak (Hymenachne amplexicaulis) amoniasi secara in vitro. J Sains Teknologi Indonesia. 14: 50-55.

Ashes JR, Welch PSV, Gulan SK, Scott TW, Bro GH. 1992. Manipulation of the fatty acid composition of milk by feeding protected canola seeds. J Dairy Sci. 75: 1090–1096.

Ashgar A, Majeed MN. 2013. Chemical characterization and fatty acid profile of different sesame verities in Pakistan. Am J Sci Ind Res. 4 (6): 540-545. Bonnaillie LM, Zhang H, Akkurt S, Yam KL, Tomasula PM. 2014. Casein film :

The effect of formulation, environmental, condition, and the addition of citric pectin on the structure and mechanical properties. J Polymers. 6: 2018-2036.

Calvo P, Herna´ndez T, Lozano M, Gonza´lez-Go´mez D. 2010. Microencapsulation of extra-virgin olive oil by spray-drying: Influence of wall material and olive quality. Eur J Lipid Sci Tech. 112: 852–858. Dehority BA. 1963. Isolation and characterization of several cellulolytic bacteria

from in vitro rumen fermentations. J Dairy Sci. 46: 217-222.

Dehority BA. 2003. Rumen Microbiology. British (UK): Nottingham University Press.

Elliot JP, Drackley JK, Aldrich CG, Merchen NR. 1997. Effect of saturation and esterification of fat sources on site and extent of digestion in steers: ruminal fermentation and digestion of organik matter, fiber and nitrogen. J Anim Sci. 75: 2803-2813.

Franzolin R, Dehority BA. 2010. The role of pH on the survival of rumen protozoa in steers. R Bras Zootec. 39 (10): 2262-2267.

Gadeyne F, Ranst GV, Vlaeminck B, Vossen E, Meeren PV, Fievez V. 2015. Protection of polyunsaturated oils against ruminal biohydrogenation and oxidation during storage using a polyphenol oxidase containing extract from red clover. Food Chemistry. 171: 241–250.

Hidayah N, Suharti S, Wiryawan KG. 2014. In vitro rumen fermentation of ration supplemented with protected vegetable oils. Med Pet. 37 (2): 129-135. Hungate RE. 1950. The anaerobic mesophilic cellulolytic bacteria.

Bacteriological Reviews. 14: 1-49.

Hristov AN, Ivan M, McAllister MA.2004. In vitro effects on individual fatty acids on protozoal numbers and on fermentation products in ruminal fluid from cattle fed a high concentrate, barley-based diet. J Anim Sci. 82: 2693-2704.

Jenkins TC. 1993. Lipid metabolism in the rumen. J Dairy Sci. 76: 3851-3863. Johnson, KA, Kincald RL, Westberg HH, Gaskins CT, Lamb BK, Conrath JD.

(28)

14

Lelon JK, Jumba IO, Keter JK, Chemuku W, Oduor FDO. 2010. Assessment of physical properties of gum arabic from Acacia Senegal varieties in Baringo District, Kenya. Africa J Plant Sci. 4 (4): 95-98.

McDonald P, Edwards R, Greenhalgh J. 2002. Animal Nutrition 6th Ed. New York (US): Longman.

Ogbe AO, Affiku JP. 2012. Effect of polyherbal aqueous extracts (Moringa oleifera, gum arabic and wild Ganoderma lucidum) in comparison with antibiotic on growth performance and haematological parameters of broiler chickens. Res J Recent Sci. 1 (7): 10-18.

Ogimoto, Imai KS. 1981. Atlas of Rumen Microbiology. Tokyo (JP): Japan Scientific Societies Press.

Sutardi T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi I. Bogor (ID): Fakultas Peternakan IPB. Tanuwiria UH, Budinuryanto DC, Darodjah S, Putranto WS. 2011. Studi

pembuatan kompleks mineral-minyak dan efek penggunaannya dalam ransum terhadap fermetabilitas dan kecernaan (in vitro). J Ilmu Ternak. 1: 32-38.

Tiven NC, Yusiati LM, Rusman, Santoso U. 2011. Ketahanan asam lemak tidak jenuh dalam Crude Palm Oil terproteksi terhadap aktivitas mikrob rumen domba in vitro. Med Pet. 34 (1): 42-49.

Tilley JMA, Terry RA. 1963. A two stage technique for in vitro digestin of forage crops. J Bri Grass Soc.18: 108-111.

Unal MK, Yalcin H. 2008. Proximate composition of Turkish sesame seeds and characterization of their oils. JGrasas Y Aceites. 59 (1): 23-26.

Umer H, Nigam H, Tamboli AM, Nainar MSM. 2011. Microencapsulation: Process, technique, and applications. J Res Pharmaceutical Biomedical Sci. 2 (2): 2229-3701.

Widiyanto M, Soejono Z, Bachrudin H, Hartadi H, Surahmanto. 2007. Pengaruh suplementasi minyak biji kapok terproteksi terhadap daya guna pakan serat secara in vitro. J Indo Trop Anim Agric. 32 (1): 51-57.

Yoshimaru T, Takahashi H, Matsumoto K. 2000. Microencapsulation of L-lysine for improving the balance of amino acids in ruminants. J the Faculty AgricKyushu Univ. 44: 359-365.

(29)

15 Lampiran 1. Analisis ragam nilai pH

SK db JK KT F hitung F 0.05 F 0.01

Perlakuan 3 0.29 0.97 1.21 5.14 10.92

Kelompok 2 0.12 0.06 0.72 4.76 9.78

Galat 6 0.48 0.08

Total 11 0.89 0.81

SK: sumber keragaman, db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F, F 0.05 dan F 0.01 : signifikansi

Lampiran 2. Analisis ragam VFA total

Perlakuan 3 3952.30 1317.43 35.66 5.14 10.92

Kelompok 2 265.69 132.84 3.59 4.76 9.78

Galat 6 221.69 36.95

Total 11 4439.67 403.61

Lampiran 3. Uji lanjut VFA total

Perlakuan N Subset

1 2 3

R3 3 105.44

R2 3 110.66 110.66

R1 3 118.79

R4 3 152.08

Sig. 0.334 0.153 1.000

Lampiran 4. Analisis ragam konsentrasi NH3

Perlakuan 3 28.35 9.45 9.45 5.14 10.92

Kelompok 2 0.77 0.38 0.38 4.76 9.78

Galat 6 5.79 0.96

Total 11 34.91 3.17

Lampiran 5. Uji lanjut konsentrasi NH3

Perlakuan N Subset

1 2

R2 3 5.99

R1 3 6.18

R4 3 7.78

R3 3 9.81

(30)

16

Lampiran 6. Analisis ragam kecernaan bahan kering (KCBK)

Perlakuan 3 50.14 16.71 1.93 5.14 10.92

Kelompok 2 549.63 274.814 31.80 4.76 9.78

Galat 6 51.85 8.64

Total 11 651.62

Lampiran 7. Analisis ragam kecernaan bahan organik (KCBO)

Perlakuan 3 32.98 10.98 2.34 5.14 10.92

Kelompok 2 487.62 243.81 51.98 4.76 9.78

Galat 6 28.14 4.69

Total 11 548.72 49.88

Lampiran 8. Analisis ragam bakteri total

Perlakuan 3 6.44 2.15 1.93 5.14 10.92

Kelompok 2 3.75 1.88 0.95 4.76 9.78

Galat 6 11.87 1.98

Total 11 22.06 2.01

Lampiran 9. Analisis ragam populasi protozoa

Perlakuan 3 0.1 0.32 1.45 5.14 10.92

Kelompok 2 0.15 0.74 3.35 4.76 9.78

Galat 6 0.13 0.02

Total 11 0.38 0.03

(31)

17

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 29 November 1993. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Bapak Hairudin Kastolani dan Ibu Renifa B. Yahya. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 02 Ulujami Jakarta Selatan pada tahun 1999 – 2005. Pendidikan lanjutan menengah pertama di SMPN 1 Citeureup pada tahun 2005 – 2008. Pendidikan lanjutan menengah atas di SMAN 1 Citeureup pada tahun 2008 – 2011.

Penulis diterima di IPB melalui jalur Seleksi Nasional

Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) pada tahun 2011 dan di terima di program studi Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan IPB. Penulis merupakan penerima beasiswa Bantuan Belajar Mahasiswa (BBM) periode 2013 – 2014. Penulis aktif di organisasi kemahasiswaan Himasiter (Himpunan Mahasiswa Nutrisi Ternak) periode 2013 – 2014 sebagai anggota bagian keilmuan dan keprofesian. Penulis pernah mengikuti kegiatan kepanitiaan Ekspedisi Agrostologi pada tahun 2013 sebagai panitia. Penulis pernah mengikuti kegiatan Ekspedisi Agrostologi pada tahun 2014 sebagai peserta.

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih penulis sampaikan kepada Bantuan Operasional Perguruan Tinggi Negeri (BOPTN) LPPM-IPB (2014) yang telah mendanai penelitian ini yang diketuai oleh Dr. Sri Suharti, S.Pt, M.Si. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Sri Suharti, S.Pt, M.Si sebagai dosen pembimbing akademik. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Dr. Sri Suharti S.Pt, M.Si dan Dr. Ir. Asep Sudarman M.Rur.Sc, selaku dosen pembimbing skripsi, Dr. Ir. Didid Diapari M.Si selaku dosen pembahas seminar, dan panitia seminar Dr. Ir. Widya Hermana M.Si pada tanggal 10 Juli 2015. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Lilis Khotijah M.Si dan Dr. Ir. Afton Atabany M.Si selaku dosen penguji sidang pada tanggal 16 Februari 2016. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada karyawan Laboratorium Lapang LIPI Cibinong, Bogor, serta staf dari Laboratorium PAU Fakultas Teknologi Pertanian, Laboratorium Nutrisi Ternak Perah, dan Laboratorium BFMN (Biokimia, Fisiologi, dan Mikrobiologi Nutrisi) Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan IPB yang telah membantu pelaksanaan kegiatan penelitian ini.