BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI
SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA
Oleh :
Ir.Yunilas, MP
KARYA ILMIAH
DEPARTEMEN PETERNAKAN
FAKULTAS PERTANIAN
LEMBARAN IDENTITAS DAN PENGESAHAN KARYA ILMIAH
1. Judul Karya Ilmiah : Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai Bahan Pakan Ternak Ruminansia
2. a. Nama : Ir. Yunilas, M.P.
b. Jenis kelamin : Perempuan
c. Pangkat/Gol./NIP : Penata Tk. I / IIId / 132050255
d. Jabatan : Lektor
e. Fakultas/Departemen : Pertanian / Peternakan
f. Bidang Ilmu yang ditulis : Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak
Medan, Juni 2009
Mengetahui:
Ketua Departemen Peternakan, Penulis,
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sembahkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya
ilmiah ini dengan judul “Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi Sebagai
Bahan Pakan Ternak Ruminansia“.
Tulisan ini disusun berdasarkan studi kepustakaan dan hasil-hasil penelitian
yang berkaitan dengan jerami padi. Diharapkan dari kajian kepustakaan ini membuka
cakrawala berpikir bagi kita semua khususnya petani peternak bahwa limbah
pertanian (jerami padi) masih dapat dimanfaatkan dan bahkan dapat ditingkatkan
pemanfaatannya pada ternak ruminansia melalui sentuhan teknologi pakan
(bioteknologi melalui fermentasi).
Akhir kata, pada kesempatan ini penulis ucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Semoga tulisan ini
berguna bagi kita semua, khususnya petani peternak kita di pedesaan, amin!
Medan, Juni 2009
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... ii
I. PENDAHULUAN ... 1
1. Latar Belakang ... 1
2. Permasalahan ... 2
3. Tujuan Penulisan... 2
4. Metode Penulisan ... 2
II. BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA ... 3 1. Bahan Pakan Ternak Ruminansia ... 3
2. Penggolahan Bahan Pakan Ternak ... 4
3. Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi ... 5
III. KESIMPULAN ... 7
I. PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Ternak ruminansia (pemamah biak) meliputi sapi, kerbau, kambing, dan
domba secara alami membutuhkan hijauan berupa rumput dan daun-daunan. Hijauan
merupakan bahan pakan yang penting bagi ternak ruminansia. Hijauan ini dapat
berasal dari: hijauan liar (tidak sengaja ditanam dan tumbuh dengan sendirinya) dan
hijauan yang dibudidayakan (sengaja ditanam dan dipupuk). Hijauan liar terdiri atas
berbagai jenis rumput, leguminoceae, dan tanamn lainya. Sedangkan hijauan yang
dibudidayakan hanya merupakan satu species rumput atau bercampur dengan species
rumput lain.
Ketersediaan bahan pakan hijauan ini sangat dipengaruhi oleh faktor musim,
di mana pada musim penghujan tersedia dalam jumlah banyak dan berlimpah
sedangkan pada musim kemarau ketersediaan sangat terbatas. Untuk mengatasi hal
tersebut biasanya peternak memberi pakan sisa-sisa pertanian seperti jerami.
Hasil pemanenan padi berupa jerami padi tidak banyak dimakan ternak,
biasanya ditumpuk dan dibiarkan mengering. Kalaupun diberikan pada ternak hanya
sedikit yang dimakan karena kurang disukai ternak sehingga setelah pemanenan padi,
jerami ditumpuk dan dibiarkan mengering. Jerami padi belum dimanfaatkan secara
luas oleh masyarakat peternak untuk ternak ruminansianya.
Kendala utama dari pemanfaatan jerami padi sebagai salah satu bahan pakan
ternak adalah kandungan serat kasar tinggi dan protein serta kecernaan yang rendah.
Penggunaan jerami secara langsung atau sebagai pakan tunggal tidak dapat
memenuhi pasokan nutrisi yang dibutuhkan ternak.
Adanya faktor pembatas pada jerami padi dengan nilai gizi yang rendah yaitu
rendahnya kandungan protein kasar, tingginya serat kasar, lignin, silika (Ranjhan,
1977) serta rendahnya kecernaan (Djajanegara, 1983). Untuk itu, jerami padi perlu
ditingkatkan nilai nutrisinya dengan melakukan pengolahan, baik fisik, kimia,
maupun biologis.
Agar limbah pertanian berupa jerami padi dapat digunakan secara luas pada
ternak ruminansia dalam mengatasi kendala-kendala penyediaan bahan pakan ternak
suatu upaya peningkatan daya guna dari limbah tersebut melalui suatu teknologi
pakan yang tepat guna. Salah satu teknologi pakan tepat guna yang dilakukan dalam
penggolahan bahan pakan ternak adalah bioteknologi melalui fermentasi.
2. Permasalahan
Keterbatasan jumlah hijauan pakan ternak khususnya musim kemarau
merupakan suatu kendala dalam meningkatkan produktivitas ternak ruminansia.
Upaya yang dapat dilakukan salah satunya memanfaatkan limbah-limbah pertanian
seperti jerami padi. Namun, jerami padi tidak dapat dimanfaatkan secara luas pada
ternak ruminansia karena adanya faktor penghambat berupa kandungan nutrisi yang
rendah (rendahnya kandungan protein kasar, tingginya serat kasar, lignin, dan silika
serta rendahnya kecernaan). Salah satu solusi dalam mengatasi masalah ini adalah
melakukan penggolahan jerami padi dengan cara bioteknologi melalui fermentasi.
3. Tujuan Penulisan
Penulisan ini bertujuan memberi informasi dalam pemecahan masalah
peningkatan nilai nutrisi limbah pertanian (jerami padi) sebagai bahan pakan ternak
dengan melakukan penggolahan jerami padi secara bioteknologi melalui fermentasi.
4. Metode Penulisan
Metode yang digunakan dalam penulisan ini adalah studi kepustakaan yaitu
berupa buku-buku, journal, dan lain-lain. Kemudian dikumpul informasi barkaitan
pengolahan limbah pertanian (Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi) sebagai
II. BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA
1. Bahan Pakan Ternak Ruminansia
Ternak ruminansia (pemamah biak) meliputi sapi, kerbau, kambing, dan
domba mempunyai peranan yang sangat strategis bagi kehidupan ekonomi petani di
pedesaan. Oleh karena itu, pemenuhan kebutuhan gizi ternak perlu diperhatikan
melalui pemberian bahan pakan sesuai sesuai kebutuhan hidupnya.
Kandungan gizi makanan ternak sangat tergantung pada bahan hijauan yang
diberikan. Hijauan yang diberikan berupa rumput alam rumput lapangan, rumput
tanam (rumput unggul), hijauan kacang-kacangan (kaliandra, lamtoro, gamal, turi,
dll.), dan hijauan limbah pertanian (batang ubi jalar, jerami padi, jerami
kacang-kancangan, dll.). Kandungan protein hijauan kacang-kacangan sebesar 21%, rumput
lapangan dan rumput unggul sebesar 10.20% (Rukmana, 2005), sedangkan hijauan
limbah pertanian (jerami padi) kandungan proteinnya sebesar 3.6% (Komar, 1984).
Hijauan kering seperti jerami dan hay. Jerami hasil ikutan pertanian seperti
padi, jagung, kedelai dan lain-lain berupa batang, daun dan ranting. Jerami
merupakan salah satu bahan pakan ternak yang mutunya rendah karena mengandung
sellulosa (silika dan lignin) yang sulit ditembus oleh getah pencernaan sehingga
menyebabkan kecernaan rendah (AAK, 1991).
Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang cukup besar
jumlahnya dan belum sepenuhnya dimanfaatkan. Produksi jerami padi bervariasi
yaitu dapat mencapai 12-1 5 ton per hektar satu kali panen atau 4-5 ton bahan kering
tergantung pada lokasi dan jenis varietas tanaman yang digunakan. Soekoharto
(1990) menyatakan bahwa jerami padi adalah bagian tanaman padi yang sudah
diambil buahnya, di dalamnya termasuk batang, daun, dan merang. Produksi jerami
padi yang dihasilkan sekitar 50 % dari produksi gabah kering panen.
Menurut Tillman dkk. (1991) jerami termasuk makanan kasar (roughate)
yaitu bahan makanan yang berasal dari limbah pertanian/tanaman yang sudah
dipanen. Bila ditinjau dari kandungan nutrisinya, jerami memiliki kandungan protein
dan daya cerna yang rendah, namun di dalamnya memiliki sekitar 80% zat-zat
Kandungan protein yang rendah dengan daya cerna yang hanya 40%
menyebabkan rendahnya konsumsi bahan kering (kurang dari 2% berat badan
ternak). Hal ini jelas, tanpa penambahan konsentrat tidak mungkin dapat
meningkatkan produksi ternak, bahkan mungkin dapat menurunkan produksi.
Kendala lain yang mempengaruhi kualitas jerami adalah tingginya kandungan lignin
dan silika sehingga menyebabkan daya cerna ransum jadi rendah (Kohar, 1984).
Kandungan lignin, sellulosa, hemisellulosa mempengaruhi kecernaan
makanan dan diketahui bahwa antara kandungan lignin dan kecernaan bahan kering
berhubungan sangat erat terutama pada rumput-rumputan (Jaffar dan Hassan, 1990).
Lignin dan selulosa sering membentuk senyawa lignoselulose dalam dinding sel
tanaman dan merupakan suatu ikatan yang kuat (Sutardi, 1980). Ditambahkan
Djajanegara (1986), kecernaan serat pakan bukan hanya ditentukan oleh kandungan
lignin tetapi juga ditentukan oleh ikatan lignin dengan gugus karbohidrat lainnya.
Kadar serat yang tinggi dapat menganggu pencernaan zat-zat lainnya, akibatnya
tingkat kecernaan menjadi menurun (Lubis, 1963).
Selulosa tidak dapat dicerna dan tidak dapat digunakan sebagai bahan
makanan kecuali pada ternak ruminansia yang mempunyai mikroorganisme
selulolitik dalam rumennya. Mikroba tersebut dapat mencerna selulosa dan
memungkinkan hasil akhir dari pencernaan bermanfaat bagi ternak tersebut. Pada
proses pencernaan selulosa tersebut banyak energi yang hilang. Dengan demikian,
zat makanan tersebut memiliki nilai gizi yang rendah dibanding zat pati yang mudah
dicerna (Anggorodi, 1979).
Sa’id (1996) menyatakan bahwa hidrolisa hemiselulosa menghasilkan 3 jenis
monosakarida yaitu xylosa, arabinosa (dalam jumlah banyak), dan glukosa (dalam
jumlah sedikit). Hemiselulosa dapat difermentasi oleh beberapa mikroorganisme
yang mampu menggunakan gula pentosa sebagai substratnya.
2. Penggolahan Bahan Pakan Ternak
Pemanfaatan jerami secara langsung sebagai pakan tunggal tidak dapat
memenuhi kebutuhan nutrisi pada ternak. Hal ini dapat menurunkan produktivitas
ternak. Pasokan protein dibutuhkan oleh mikroba rumen untuk pertumbuhan dan
rumen. Untuk mengatasi hal itu perlu dilakukan suatu pengolahan yang sesuai
sehingga bahan pakan ligniselulosik memiliki kualitas yang cukup sebagai pakan
ternak ruminansia.
Ada beberapa pengolahan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan
kecernaan potensial serat kasar (Preston dan Leng, 1987). Peningkatan kuantitas
bagian yang dapat dicerna pada pakan yang berkualitas rendah dapat dilakukan
melalui proses kimia, fisik, dan biologis (Hungate, 1966).
Perlakuan fisik berupa pemotongan, penggilingan, peleting, penghancuran,
dan lain-lain. Perlakuan biologis dengan menggunakna jamur (fungi). Proses kimiawi
pencernaan limbah-limbah pertanian dapat ditingkatkan dengan penambahan alkali
dan asam (Pigden dan Bender, 1978). Walker dan Kohler (1978) menyatakan bahwa
perlakuan-perlakuan kimia yang telah dicoba diteliti antara lain terdiri atas perlakuan
Naoh, KOH, Ca (OH) , dan urea.
3. Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi
Bioteknologi merupakan suatu bidang penerapan biosains dan teknologi yang
menyangkut aplikasi praktis organisme hidup atau komponen subselulernya pada
industri jasa dan manufaktur serta pengelolaan lingkungan. Bioteknologi
memanfaatkan bakteri, kapang, ragi, alga, sel tumbuhan atau sel jaringan hewan yang
dibiyakkan sebagai konstituen berbagai proses industri. Biteknologi mencangkup
proses fermentasi, pengelolaan air dan sampah, sebagian teknologi pangan dan
berbagai penerapan baru mulai dari biomedis hingga daur ulang logam dari batuan
miner berkualitas rendah. Proses bioteknologi dapat dibagi dua jenis yaitu
bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern. Bioteknologi tradisional yaitu
proses bioteknologi yang terjadi pada suatu makanan atau bahan pakan dengan cara
menambahkan suatu enzim atau mikroorganisme tertentu sehingga terjadi perubahan
fisik, penampilan, dan rasa akibat proses biologis dalam bahan (Pilliang, 1997).
Fermentasi adalah segala macam proses metabolik dengan bantuan enzim
dari mikroba (jasad renik) untuk melakukan oksidasi, reduksi, hidrolisa, dan reaksi
kimia lainnya sehingga terjadi perubahan kimia pada suatu substrat organik dengan
menghasilkan produk tertentu (Saono, 1976) dan menyebabkan terjadinya perubahan
Mikroba yang banyak digunakan sebagai inokulum fermentasi adalah kapang,
bakteri, khamir, dan ganggang. Pemilihan inokulum yang akan digunakan lebih
berdasarkan pada komposisi media, teknik proses, aspek gizi, dan aspek ekonomi
(Tannenbeum, dkk., 1975). Bahkan dewasa ini mikroba sebagai probiotik dengan
berbagai merk dagang dapat diperoleh dengan mudah.
Fermentasi dilakukan dengan cara menambahkan bahan mengandung
mikroba proteolitik, lignolitik, selulolitik, lipolitik, dan bersifat fiksasi nitrogen non
simbiotik (contohnya: starbio, starbioplus, EM-4, dan lain-lain).
Hasil penelitian Syamsu (2006) mengambarkan bahwa komposisi nutrisi
jerami padi yang telah difermentasi dengan menggunakan starter mikroba (starbio)
sebanyak 0,06% dari berat jerami padi, secara umum memperlihatkan peningkatan
kualitas dibanding jerami padi yang tidak difermentasi. Selanjutnya dikatakan kadar
protein kasar jerami padi yang difermentasi mengalami peningkatan dari 4,23 %
menjadi 8,14% dan diikuti dengan penurunan kadar serat kasar. Hal ini memberikan
indikasi bahwa starter mikroba yang mengandung mikroba proteolitik yang
menghasilkan enzim protease dapat merombak protein menjadi polipeptida yang
selanjutnya menjadi peptida sederhana.
Selanjutnya Syamsu (2006) menyatakanbahwa penggunaan starter mikroba
menurunkan kadar dinding sel (NDF) jerami padi dari 73,41% menjadi 66,14%.
Dengan demikian dapat diduga bahwa selama fermentasi terjadi pemutusan ikatan
lignoselulosa dan hemiselulosa jerami padi. Mikroba lignolitik dalam starter mikroba
membantu perombakan ikatan lignoselulosa sehingga selulosa dan lignin dapat
terlepas dari ikatan tersebut oleh enzim lignase. Fenomena ini terlihat dengan
menurunnya kandungan selulosa dan lignin jerami padi yang difermentasi.
Menurunnya kadar lignin menunjukkan selama fermentasi terjadi penguraian ikatan
lignin dan hemiselulosa. Lignin merupakan benteng pelindung fisik yang
menghambat daya cerna enzim terhadap jaringan tanaman dan lignin berikatan erat
dengan hemiselulosa. Dilain pihak, dengan menurunnya kadar NDF menunjukkan
telah terjadi pemecahan selulosa dinding sel sehingga pakan akan menjadi lebih
III. KESIMPULAN
Dari uraian tersebut di atas dapat ditarik suatu kesimpulan sebagai berikut:
1. Limbah pertanian berupa jerami padi sangatlah potensial bila dimanfaatkan
sebagai bahan pakan ternak ruminansia.
2. Untuk meningkatkan pemanfaatan jerami padi sebagai bahan pakan ternak perlu
dilakukan penggolahan yang tepat guna berupa bioteknologi melalui fermentasi.
3. Penggolahan jerami padi secara bioteknologi melalui fermentasi memiliki
keunggulan antara lain bahan pakan (jerami) yang difermentasi memiliki
kandungan nutrisi yang dihasilkan lebih tinggi dibanding tanpa fermentasi
(meningkat protein dan menurunkan serat kasar) dan memiliki sifat organoleptis
Anggorodi, R. 1979. Ilmu Makanan Ternak Umum. Jakarta: Gramedia.
Djajanegara, A. 1983. Tinjauan Ulang Mengenai Evaluasi Suplemen pada Jerami Padi. Prosiding Seminar Pemanfaatan Limbah Pangan dan Limbah Pertanian untuk Makanan Ternak. Bandung: Lembaga Kimia Nasional LIPI.
Djajanegara, A. 1986. “Intake and Digestion of Cereal Straws by Sheep”. Thesis. Melbourne: University of Melbourne
Hungate, R.E. 1966. The Rumen and Its Microbes. New York: Academic Press.
Jalaludin, S. and R.I.Hutagalung. 1982. Feeds for Farm Animals from the Oil Palm. Kuala Lumpur: University Pertanian Malaysia.
Jafar, M.D. and A. Hasan. 1990. Optimum Steaming Condition of OPF for Feed Utilization Processing and Utilization of Oil Palm by Products for Ruminant. Mardi-Tarc Collaborative Study. Malaysia.
Komar,A. 1984. Teknologi Penggolahan Jerami Sebagai Bahan Makanan Ternak. Bandung: Dian grahita.
Lubis, D.A. 1963. Ilmu Makana Ternak. Jakarta: Pembangunan.
Pigden, W.J. and F. Bender. 1978. Utilization of Lignocellulosic by ruminant. World. Anim. Rev. 12 : 30-33.
Preston, T.R. and R.A.Leng. 1987. Matching Ruminant Production Systems with Available Resources in the Tropic and Sub-Tropic. International Colour Production. Stanthorpe, Queensland, Australia.
Ranjhan, S.K. 1977. Animal Nutrition and Feeding Practice in India. New Delhi: Vikan Pub.House PVT Ltd.
Rukmana,R. 2005. Rumput Unggul Hijauan Makanan Ternak. Kanisius: Yogyakarta.
Sa' id, G. 1996. “Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit”. Trubus Agriwidya. Jakarta.
Sutardi,T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi Jilid I.Departemen Ilmu Makanan Ternak, Fak. Pertanian IPB, Bogor.
Syamsu,J.A. 2006. Kajian Penggunaan Starter Mikroba Dalam Fermentasi Jerami Padi Sebagai Sumber Pakan Pada Peternakan Rakyat di Sulawesi Tenggara. Disampaikan dalam Seminar Nasional Bioteknologi. Puslit Bioteknologi LIPI: Bogor.
Tillman, A.D. dkk. 1991. Ilmu Makanan Ternak Dasar. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Walker. H.G. and G.O.Kohler, 1978. Treated and Untreated Cellulosic Wastes and Animal Feeds. Recents Work interaksi the United States of America.
