3 TINJAUAN PUSTAKA
Dedak Gandum Kasar (Wheat Bran)
Dedak gandum kasar (Wheat Bran, WB) merupakan salah satu hasil ikutan pabrik penggilingan gandum yang memiliki kadar protein tinggi terutama bagian kulit lembaga biji gandum. Perkembangan industri dedak gandum di Indonesia sangat baik. Hal ini dapat dilihat dari produksi tepung terigu yang terus meningkat. Menurut Aptindo (2012), konsumsi tepung terigu nasional naik 5,61% dari 1,15 juta ton pada tahun 2011 menjadi 1,22 juta ton pada tahun 2012. PT. Bogasari
Flour Mills menghasilkan tepung terigu sebesar 10.500 metrik ton per hari dari
pabrik yang berada di Jakarta dan 5.500 metrik ton dari pabrik yang berada di Surabaya sehingga akan menghasilkan produk samping masing–masing sebesar 2.625 dan 1.375 metrik ton (Bogasari, 1999). Dengan demikian dedak gandum memiliki ketersediaan yang lebih kontinu dalam jumlah yang besar.
Scott et al. (1982) menyatakan bahwa dedak gandum kasar adalah bagian luar yang kasar dari biji gandum yang terpisah karena pembersihan dan pemecahan gandum dalam proses penggilingan dan memiliki tekstur yang lebih kasar dibandingkan dengn pollard (Bogasari, 1999). Menurut Hartadi et al. (1990), dedak gandum mengandung 16,1 % protein, 4,5% lemak, 6,6% serat kasar, 4,2% abu dan 14,1 % BETN. Perbedaan kandungan serat kasar, protein kasar dan energi metabolis dari dedak gandum kasar dan pollard dicantumkan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Kandungan Zat Makanan Dedak Gandum Kasar dan Pollard
Komponen Dedak Gandum Kasar *) Pollard **)
Protein kasar (%) 14,13 14,7
Serat Kasar (%) 15,16 6,43
Energi metabolisme (kkal/kg) 1747-1985 2252
Sumber : *) Wardani (2002); **) Bachmid (2001)
Penggunaan dedak gandum kasar dalam pakan anak ayam terutama untuk melengkapi vitamin B komplek (Heuser, 1995). Menurut Lorenz dan Kulp (1991), protein dedak gandum kasar lebih tinggi daripada protein terigu. Selain itu, dedak gandum kasar mengandung vitamin yang lebih banyak dibandingkan dengan tepung terigu (Tabel 2).
4 Tabel 2. Kandungan Asam Amino dan Protein Dedak Gandum (Wheat Bran) dan
Tepung Terigu Dedak Gandum Kasar Zat nutrisi
Tepung terigu Dedak gandum kasar Asam amino Lisin 2,2 4,5 Histidin 2,6 2,8 Argini 3,5 6, Asam aspartic 4,2 7,3 Treonin 3,0 3,5 Serin 4,8 4,6 Glisin 3,5 5,5 Alanin 2,9 4,9 Sistin 1,6 - Valin 4,2 5,1 Metionin 1,5 1,4 Isoleusin 3,9 3,8 Leusin 7,2 6,7 Tirosin 2,3 2,1 Fenilalanin 4,7 4,0 Protein 12,2 17,7
Sumber : Lorenz dan Kulp (1991)
Fermentasi Media Padat
Fermentasi media padat adalah proses–proses yang menghasilkan komponen kimia komplek sebagai akibat adanya pertumbuhan maupun metabolisme mikroba (Muchtadi et al., 1992). Menurut jenis medianya fermentasi dibagi menjadi dua yaitu fermentasi dengan media padat dan fermentasi dengan media cair. Fermentasi dengan media padat merupakan fermentasi yang substratnya tidak larut dalam air, tetapi cukup mengandung air untuk keperluan mikroba (Harjo
et al., 1989), sedangkan fermentasi media cair merupakan proses fermentasi dengan
menggunakan media cair yang substratnya terlarut dalam cairan dan mikrobanya berada dibawah pernukaan cairan (Muchtadi et al., 1992).
5 Menurut Harjo et al. (1989), beberapa keuntungan fermentasi media padat bila dibandingkan dengan media cair, adalah penggunaan substrat alami yang sifatnya tunggal, persiapan inokulum sederhana, dapat menghasilkan produk dengan kepekatan yang lebih tinggi, kontrol terhadap kontaminasi lebih rendah, kondisi inkubasi hampir menyerupai kondisi alami hingga tidak memerlukan kontrol suhu dan pH yang teliti dan aerasi dapat berlangsung lebih optimum. Secara umum, media fermentasi harus menyediakan semua zat makanan yang dibutuhkan oleh mikroba untuk memperoleh energi, pertumbuhan, bahan pembentuk sel dan biosintesis produk–produk metabolis (Rachman, 1989). Presscott dan Dunn (1982) menyatakan bahwa bahan–bahan seperti onggok, dedak padi dan dedak gandum dapat digunakan sebagai medium fermentasi, meskipun kadang–kadang masih memerlukan penambahan sumber nitrogen dan unsur-unsur mineral.
Aspergillus niger
Salah satu mikroba yang banyak digunakan sebagai inokulum fermentasi adalah kapang. Kapang adalah organisme heterotrofik yang membutuhkan senyawa organik untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya (Pelczar dan Chan, 1986).
Aspergillus (A.) niger merupakan salah satu kapang yang mempunyai klasifikasi
berikut : genus Aspergillus, famili Moniliaceae, ordo Monoliales dan kelas Fungi
imperfecti.
Aspergillus niger merupakan kapang yang tersebar luas di alam dan tumbuh
baik pada substrat dengan kandungan gula dan garam yang tinggi, oleh karena itu dapat tumbuh pada media dengan kadar air rendah (Fardiaz, 1992). Kapang ini bersifat aerobik sehingga memerlukan oksigen. Temperatur dan kelembaban (RH) untuk pertumbuhan A. niger yang optimal adalah 35–37 0C dan 70–80 %, pada pH optimal 6 (Frazier dan Weshoff, 1981). A. niger menghasilkan beberapa enzim ekstraseluler, diantaranya : amilase, glukoamilase, selulase, hemiselulase, katalase, pektinase, dan protease (Gandjar, 1977). Enzim yang dapat menghidrolisis ikatan β(1-4) pada selulosa adalah selulase. Enzim selulase merupakan sistem enzim yang terdiri atas endo-1,4-ß-glukanase, ekso-1,4-ß-glukanase dan ß-D-glukanase untuk memotong rantai dalam selulosa menghasilkan molekul selulosa yang lebih pendek.
6 Mekanisme hidrolisis selulosa oleh enzim selulase dapat dilihat dalam gambar berikut :
Raharjo et al. (2000) melaporkan bahwa fermentasi menggunakan A. niger terhadap pollard mampu meningkatkan kandungan protein sampai kurang lebih 100 % dan menurunkan kandungan serat NDF pollard gandum sebanyak 25 %. Taram (1995) meneliti onggok yang difermentasi dengan A. niger selama enam hari mampu meningkatkan protein murni 25,75%, kehilangan bahan kering (BK) 37,72% dan serat kasar (SK) 16,8%. Pakan daun ubi kayu yang difermentasi dengan A. niger mampu meningkatkan protein awal sebesar 0,3–9,4 %. Walaupun fermentasi A. niger mampu meningkatkan kadar protein, kadar karbohidrat pakan menurun karena digunakan sebagai sumber karbon untuk pertumbuhannya (Mathot
et al., 1992).
Ayam Pedaging (Broiler)
Ayam pedaging merupakan ayam-ayam muda jantan atau betina yang umumnya dipanen pada umur sekitar 4-5 minggu dengan bobot badan sekitar 1,5– 1,9 kg/ekor yang bertujuan sebagai sumber daging (Kartasudjana, 2005). Menurut Amrullah (2004), dalam waktu 6–7 minggu ayam broiler akan tumbuh 40–50 x lipat bobot awalnya. Untuk mencapai bobot badan tersebut diperlukan nutrisi dan suhu lingkungan yang kondusif. Suhu lingkungan yang dibutuhkan oleh ayam broiler adalah 280C. Suhu ini dinamakan suhu kritis yaitu jika suhu lingkungan lebih ataupun kurang maka dapat meningkatkan jumlah ayam yang sakit (Amrullah, 2004).
7 Keunggulan ayam broiler didukung oleh sifat fisik genetik karena ayam memiliki laju pertumbuhan dan perkembangan yang sangat cepat, sehingga produksi yang optimal hanya akan didapat jika ayam memperoleh pakan yang berkualitas baik dalam jumlah kebutuhan nutrisi yang mencukupi. Persilangan, perkembangan teknologi pakan dan manajemen perkandangan menyebabkan strain ayam broiler yang ada sekarang lebih peka terhadap pemberian formulasi pakan yang diberikan (Wahju, 2004).
Tabel 3. Persyaratan Standar Mutu Ayam Broiler Starter dan Finisher
Komponen Starter Finisher
(0-2 minggu) (2-5minggu) PK (%) 22 20 EM (kkal/kg) 3050 3150 Ca (%) 0,5 0,89 P (%) 0,45 0,38 Histidin (%) 0,4 0,28 Arginin (%) 1,40 1,1 Methionin (%) 0,50 0,38 Methionin + sistin (%) 0,95 0,75 Lysin (%) 1,30 1
Sumber : Lesson dan Summer ( 2005)
Tingkat konsumsi (Voluntary Feed Intake) adalah jumlah makanan yang dikonsumsi oleh hewan bila bahan makanan tersebut diberikan ad libitum. Beberapa faktor yang mempengaruhi tingkat konsumsi adalah hewannya sendiri, makanan yang diberikan dan lingkungan tempat pemeliharaan (Parrakasi, 1999).
National Research Council atau NRC (1994) menyatakan bahwa konsumsi pakan
setiap ekor ternak berbeda-beda. Hal ini dipengaruhi oleh bobot tubuh ayam, jenis kelamin, aktivitas sehari-hari, suhu lingkungan, kualitas dan kuantitas pakan. Standar Performa Mingguan Ayam Broiler CP 707 disajikan pada Tabel 4.
Suhu sangat mempengaruhi tingkat konsumsi pakan. Konsumsi pakan akan mengalami penurunan jika suhu naik. Sebagai contoh, konsumsi ayam umur lima minggu dengan suhu 340C sebanyak 130 g/ekor, sedangkan pada suhu 240C ayam
8 mengkonsumsi pakan sebanyak 170 g/ekor. Menurut Leeson (2000), ayam mengurangi konsumsi pakan pada suhu 340C dikarenakan ayam mengalami stress panas sehingga mengurangi konsumsinya untuk menurunkan suhu tubuh.
Tabel 4. Standar Performa Mingguan Ayam Broiler CP 707 Minggu Konsumsi Pakan Kumulatif (g/ekor) Bobot Badan (g/ekor) Pertambahan Bobot Badan (g/ekor) FCR 1 150 175 19,10 0,86 2 512 486 44,40 1,05 3 1167 932 63,70 1,25 4 2105 1467 76,40 1,43 5 3283 2049 83,10 1,60
Sumber : PT Charoen Pokphand (2006)
Karkas
Karkas ayam adalah bagian tubuh ayam setelah dipotong tanpa bulu, darah, kaki, kepala, leher dan organ dalam. Cahyono (2004) melaporkan bahwa persentase karkas ayam broiler yaitu antara 65–75% dari bobot hidupnya. Persentase berat karkas sering digunakan sebagai nilai konversi produk daging ternak yang dihasilkan. Secara umum, bobot karkas akan meningkat seiring dengan meningkatnya bobot tubuh ayam tersebut (Rose, 1997). Menurut Dwiyanto et al. (1979), beberapa faktor yang mempengaruhi persentase bobot karkas ayam broiler adalah jumlah dan kualitas ransum selain bobot hidup, perlemakan, jenis kelamin, umur dan aktivitas. Menurut Lubis (1992), persentase karkas tidak dipengaruhi oleh bobot hidup, yaitu dengan dihasilkan rendahnya berat hidup tidak selalu menghasilkan persentase berat karkas yang semakin rendah.
Lemak Abdomen
Lemak merupakan bahan yang tidak dapat larut air. Lemak segolongan senyawa hidrofobik yang sangat penting untuk pneyimpanan bahan pembakar, untuk membentuk struktur membran, pembawa vitamin-vitamin yang larut lemak, sebagai hormon dan sebagai penemban oligosakarida (Champe et al., 2005).
9 Lemak abdomen merupakan lemak yang berada di sekeliling gizard dan menempel antara otot abdominal dengan usus. Deposit lemak dalam jaringan-jaringan merupakan kelebihan energi pada ayam. Salah satu bagian tubuh yang digunakan untuk menyimpan lemak adalah bagian sekitar perut atau abdomen. North dan Bell (2002) menyatakan bahwa persentase lemak abdomen ayam berkisar antara 2,64-3,3% dari bobot hidup. Palo et al. (1995) menyatakan bahwa secara kuantitatif semakin pendek umur pemeliharaan, maka jumlah lemak abdomen karkas semakin menurun, tetapi tidak memberikan efek yang nyata terhadap persentase bobot lemak abdomen.
Kelebihan lemak dapat disebabkan oleh kandungan energi dalam pakan yang berlebihan sehingga terjadi deposit lemak dalam tubuh ayam broiler (Furuse
et al., 1991). Deaton et al. (1981) lebih lanjut menyatakan bahwa peningkatan
persentase lemak abdominal dipengaruhi oleh umur dan level energi pakan, dimana dengan meningkatnya umur dan level energi pakan maka semakin tinggi kandungan lemak abdominal.
Leenstra (1989) menyatakan bahwa deposit lemak dipengaruhi oleh faktor lingkungan, genetik dan keberadaan nutrisi. Pengaruh komposisi pakan terhadap komposisi karkas telah banyak diteliti dan terlihat signifikan pengaruhnya. Namun sebaliknya komposisi pakan tidak dapat diprediksi langsung melalui pakan yang diberikan. Kondisi ini disebabkan oleh keberadaan faktor-faktor dalam pakan yang sangat banyak dan saling berinteraksi satu dengan yang lainnya untuk sama-sama mempengaruhi komposisi karkas.
Kolesterol
Kolesterol (C27H45OH) merupakan kelompok sterol yang khas terdapat pada hewan (Anggorodi, 1994) dan banyak ditemukan pada minyak, empedu, susu dan kuning telur dan sebagian besar disintesis oleh hati dengan bahan baku yang diperoleh dari karbohidrat, protein, atau lemak. Jumlah yang disintesis bergantung pada kebutuhan tubuh dan jumlah yang diperoleh dari makanan (Champe et al., 2005).
Kolesterol disintesis seperti umumnya asam lemak, yaitu dari asetil–KoA yang mengandung dua karbon dan terkondensasi melalui beberapa jalur yang berbeda. Menurut Gurr et al. (2001), keseimbangan kolesterol dalam sel
10 dipengaruhi oleh (a) up take lipoprotein langsung melalui reseptor, (b) up take kolesterol bebas dari lipoprotein melalui transfer lemak, (c) sintesis kolesterol dan (d) metabolisme kolesterol (seperti dalam pembentukan asam empedu).
Menurut Mayes et al. (1996), Biosisntesis kolesterol terbagi atas lima tahap yaitu : (1) Sintesis mevalonat yaitu terbentuknya senyawa enam karbon dari Asetil-KoA akibat reaksi kondensasi dan reduksi yang berlangsung dalam mitokondria, (2) Pembentukan unit isoprenoid dari mevalonat melalui pelepasan CO2 pada reaksi fosforilasi oleh ATP, (3) Pembentukan senyawa antar skualen melalui kondensasi 6 unit isoprenoid, (4) Pembentukan lanosterol dari siklisasi skualen dalam retikulum endoplasma dan (5) Kolesterol terbentuk dari lanosterol dalam beberapa tahapan di membran retikulum endoplasma.
Anggorodi (1994) menyatakan bahwa kolesterol di tubuh ayam sebesar 60– 90 mg/100 g dengan kandungan asam lemak jenuh 2,33 g/100 g dan asam lemak tak jenuh sebesar 4,51 g/100 g. Jumlah kolesterol dalam tubuh yang penting secara biologis dalam menjaga membran dan sistem syaraf sekitar 170 mg/100 g (McDonald et al., 2002). Hendrawati (1999) menyatakan bahwa kolesterol dalam daging ayam broiler yang baik berkisar antara 80–91 mg/100 g.
Manusia membutuhkan rata-rata 1,1 g kolesterol setiap hari untuk memelihara dinding sel dan fungsi fisiologis lainnya. Sekitar 25–40 % dari jumlah tersebut berasal dari makanan dan selebihnya disintesis dalam tubuh (Piliang dan Djojosoebagio, 2002). Serat kasar akan mengikat asam empedu saluran pencernaan yang kemudian dikeluarkan bersama dengan feses, kondisi ini akan mengurangi lemak yang diserap oleh tubuh dan meningkatkan sintesis asam empedu yang dari kolesterol.
Fraksi Lemak Darah
Lemak dalam darah terdiri dari kolesterol, trigliserida, fosfolipid dan asam lemak bebas. Kolesterol dan trigliserida berikatan dengan protein khusus bernama apoprotein menjadi kompleks lipid protein (lipoprotein). Ikatan tersebut yang menyebabkan lemak dapat larut, menyatu dan mengalir di peredaran darah. Lipoprotein terbagi menjadi lima fraksi sesuai berat jenis yang dibedakan dengan cara ultrasentrifugasi, lipoprotein plasma tersebut terdiri dari chilomikron, very low
11
lipoprotein (LDL), dan high density lipoprotein (HDL). Susunan tersebut dibuat
berdasarkan meningkatnya densitas, konsentrasi protein dan fosfolipid, dan menurunnya konsentrasi trigliserida (Muchtadi, 1993; Dalimartha, 2002).
Definisi VLDL adalah lipoprotein yang memiliki densitas yang sangat rendah dan terdiri dari trigliserida. Pada sirkulasi darah, VLDL dapat mengikat kolesterol yang ada pada lipoprotein. Apabila trigliserida berkurang, maka VLDL akan bertambah berat dan berubah menjadi LDL. Semua kolesterol dan trigliserida yang berasal dari sisa kilomikron dan disintesis oleh hati, apabila melebihi kebutuhan hati maka akan diangkut dari hati ke dalam darah dalam bentuk VLDL. Selanjutnya VLDL yang berada dalam sirkulasi darah akan dihidrolisis oleh enzim lipoproteinlipase yang terdapat di sel-sel endothelium dinding pembuluh darah, kemudian trigliserida digunakan oleh endothelium sebagai bahan bakar, sisa yang kaya kolesterol disebut Intermediate Density Lipoprotein (IDL). Kemudian IDL ini separuhnya masuk kembali ke dalam hati dan separuhnya lagi diubah menjadi LDL yang selanjutnya bertugas mengangkut kolesterol dan membagikannya keseluruh sel-sel tubuh untuk membentuk dinding sel yang baru (Lehninger, 1990).
Definisi LDL merupakan kolesterol yang bersirkulasi di dalam tubuh dan kemudian dibawa ke sel-sel otot, sel lemak dan sel-sel lain. Selanjutnya LDL akan dikeluarkan dari sirkulasi oleh kerja dari reseptor LDL. Pembentukan LDL dan reseptor LDL ini sangat penting dalam pembentukan kolesterol darah karena 50– 75% reseptor LDL terdapat dalam sel hati. Pada tubuh, kolesterol LDL akan dirusak oleh sel perusak (scavenger pathway) sehingga tidak dapat kembali ke dalam aliran darah. Perusakan LDL ini akan menyebabkan terjadinya plak bila dibiarkan selama bertahun-tahun. Plak akan bercampur dengan protein dan ditutupi oleh sel-sel otot dan kalsium. Apabila kejadian ini dibiarkan begitu saja, hal ini akan mengakibatkan atherosclerosis (Almatsier, 2004).
Definisi HDL merupakan lipoprotein yang memiliki densitas tinggi, diproduksi oleh hati dan usus halus, dan dapat berikatan dengan kolesterol dan fosfolipida yang ada dalam peredaran darah. Hasil ikatan itu kemudian ditransfer ke lipoprotein lain untuk diangkutkembali ke hati, kemudian diedarkan kembali atau dikeluarkan dari tubuh. Nilai HDL dan LDL memiliki implikasi terhadap kesehatan jantung dan pembuluh darah. Nilai LDL yang tinggi dapat dikaitkan dengan resiko
12 tinggi terhadap serangan jantung, sedangkan nilai HDL tinggi dikaitkan dengan resiko rendah terhadap serangan jantung (Marks et al., 2000). Hal ini menunjukkan bahwa kolesterol tidak sepenuhnya merupakan racun dalam tubuh, karena kolesterol merupakan unsur penting dalam tubuh yang diperlukan untuk mengatur proses kimiawi dalam tubuh, tetapi kolesterol dalam jumlah tinggi dapat menyebabkan terjadinya atherosclerosis yang akhirnya menyebabkan penyakit jantung koroner.
Penelitian Penurunan Kadar Kolesterol melalui Fermentasi
Pemanfaatan produk fermentasi dengan mikroorganisme dapat bersifat dwifungsi, yaitu sebagai inokulan fermentasi dan sekaligus sebagai sumber probiotik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan Lactobacillus (L.)
acidophilus, L. casei, Bifidobacterium bifidum, Torulopsis, dan Aspergilus oryzae
sebagai inokulan dalam fermentasi pakan ternyata dapat meningkatkan pertumbuhan dan menurunkan kolesterol dalam serum ayam (Mohan et al., l996), serta dapat meningkatkan kualitas karkas (Owing et al., l990).
Tanaka et al. (l992), adalah penggunaan bahan pakan produk fermentasi ternyata dapat menekan aktivitas enzim 3-hydroxy-3-methylglutaryl Co-A reduktase yang berfungsi untuk mensintesis kolesterol dalam hati. Penggunaan produk fermentasi dalam pakan ternyata dapat menurunkan jumlah lemak tubuh ayam broiler (Ketaren et al., 1999). Penelitian mengenai penggunaan ragi dalam pakan, ternyata mampu meningkatkan nilai guna pakan serat dan menurunkan perlemakan tubuh unggas. Candraasih dan Bidura (2001) melaporkan bahwa penggunaan 0,50 % ragi pada pakan yang mengandung cangkang coklat 15 % ternyata dapat meningkatkan pertambahan berat badan itik.
