SEMINAR NASIONAL
BIORESOURCES UNTUK PEMBANGUNAN EKONOMI
HIJAU
Bogor, 24 September 2014
Peran Bioteknologi dalam Peningkatan Populasi dan
Mutu Genetik Ternak Mendukung Kemandirian
Daging dan Susu Nasional
Diselenggarakan oleh
Pusat Penelitian Bioteknologi
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesa
KUALITAS KUMPAI MINYAK (Hymenache
amplexicaulis Haes
) DAN KUMPAI BATU (Ischaemum
polystachyum J Presl)
YANG DIENSILASE DENGAN
EKSTRAK RUMPUT FERMENTASI
Tintin Rostini
Jurusan Peternakan, Fakultas Pertanian Universitas Islam Kalimantan Jln Adyaksa No 2 Kayu Tanggi Banjarmasin
Email : [email protected]
ABSTRAK
Ensilase adalah suatu cara pengawetan secara anaerob melalui proses fermentasi pada kandungan air tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kualitas, karakteristik fermentasi, in vitro dan kecernaan nutrien silase Hymenache amplexicaulis Haes dan Ischaemum polystachyum J Presl dengan ektrak rumput terfermentasi. Metode penelitian terdiri dari empat perlakuan yang terdiri atas kumpai minyak tanpa aditif (A), kumpai minyak dengan aditif rumput fermentasi(B); kumpai batu tanpa aditif (C) dan kumpai batu dengan aditif rumput fermentasi (D). Peubah yang diamati adalah karakteristik fisik (bau, tekstur, jamur dan warna), VFA, NH3, pH, jumlah BAL, kandungan nutrisi dan kecernaan in vitro. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa silase dengan penambahan ektrak rumput fermentasi menunjukkan kualitas silase yang baik dilihat dari nilai pH, NH3 ,VFA dan kecernaan in vitro.
Kata kunci : aditif ,kumpai minyak, kumpai batu, silase
PENDAHULUAN
Silase adalah pakan produk fermentasi hijauan, hasil samping pertanian dan agroindustri dengan kadar air tinggi yang diawetkan dengan menggunakan asam, baik yang sengaja ditambahkan maupun secara alami dihasilkan bahan selama peyimpanan dalam kondisi anaerob. Pada pembuatan silase secara biologis sering ditambahkan bahan aditif sebanyak kurang lebih 3% dari berat hijauan yang digunakan. Menurut Bolsen et al. (1996) proses ensilase merupakan salah satu cara untuk meminimumkan kehilangan nutrien dan perubahan nilai nutrisi suatu bahan pakan hijauan.
Proses ensilase pada dasarnya sama dengan proses fermentasi di dalam rumen anaerob. Perbedaannya antara lain adalah bahwa dalam silase hanya sekelompok/group bakteri pembentuk asam laktat yang aktif dalam prosesnya, sedangkan proses di dalam rumen melibatkan lebih banyak mikroorganisme dan beraneka ragam. Salah satu kelemahan hijauan di daerah tropis adalah mempunyai pori-pori yang luas sehingga pada saat pembuatan silase akan mempersulit pemadatan di dalam silo yang akhirnya dapat berakibat kondisi anaerob tidak segera tercapai dibanding dengan hijauan pada daerah terperate yang punya pori-pori lebih kecil, sehingga pemotongan hijauan sebelum dibuat silase merupakan upaya mengatasi hal tersebut (Mc Donald et al., 1991). Lebih lanjut dikatakan bahwa hijauan tropis mempunyai kadar gula terlarut/
Water Soluble Carbohydrate (WSC) yang rendah, oleh karena itu perlu
penambahan aditif yang mempunyai kadar karbohidrat terlarut yang cukup, sehingga bakteri asam laktat dapat memanfaatkan untuk aktivitasnya. Namun menurut Ridwan et al. (2005), hijauan tropik/rumput dapat diawetkan dengan proses ensilase baik dengan penambahan aditif maupun tanpa aditif.
Karbohidrat yang larut didalam air (WSC) merupakan sumber energi untuk memulai dan mempertahankan berlangsungnya fermentasi, bakteri asam laktat dapat berkembang biak dengan cepat pada kondisi dimana tersedia makanan yang kaya akan karbohidrat (Cullison, 1978). Diantara komponen yang termasuk WSC tersebut antara lain monosakarida (glukosa dan fruktosa), disakarida dan polimer fruktan karbohidrat (Mc Donald et al., 1991). Lebih lanjut dinyatakan bahwa fruktan pada hijauan terdiri dari ikatan unit fruktosa melalui ikatan β-2,6 atau β-2,1 membentuk rantai lurus. Tingkat dan panjang rantai tersebut tergantung dari spesies hijauan. Ridwan et al. (2005) telah melakukan penelitian silase dengan menggunakan aditif yang terdiri dari
Lactobacillus plantarum yang dilakukan selama 80 hari diperoleh data
inkubasi, sedangkan produksi asam laktat, asam asetat dan N-Amonia terlihat semakin meningkat dengan meningkatnya waktu inkubasi
Bakteri asam laktat dalam pengawetan bahan pakan digunakan dalam proses ensilase yang akan menghasilkan suatu produk yaitu silase. Silase ini dapat dikategorikan sebagai probiotik yang bermanfaat sebagai
feed additive dengan beberapa kelebihan sebagai berikut : dapat
meningkatkan ketersediaan lemak dan protein bagi ternak, mempertahankan konversi pakan, meningkatkan pertumbuhan berat badan, mampu memperbaiki resistensi penyakit akibat stimulasi dan peningkatan natural immunity, selain itu juga dapat meningkatkan kandungan vitamin B komplek melalui proses fermentasi (McDonald et al., 1991). Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kualitas, karakteristik fermentasi, in vitro dan kecernaan nutrien silase Kumpai minyak (Hymenache amplexicaulis Haes) dan Kumpai batu (Ischaemum
polystachyum J Presl) dengan ektrak rumput terfermentasi
MATERI DAN METODE
Hijauan rawa Kumpai minyak dan Kumpai batu, dipotong sekitar 5 – 10 cm dari permukaan air rawa pada umur 40 hari, kemudian dilayukan sehari semalam untuk digunakan sebagai ekstrak rumput fermentasi Ekstrak rumput fermentasi (ERF) dengan prosedur Bureenok
et al. (2006) sebanyak 100 g rumput segar yang telah dilayukan ditambah
dengan 500 ml aquades kemudian diblender untuk melembutkan selama 30 menit, kemudian disaring dengan kertas saring sehingga menghasilkan ekstrak rumput. Ekstrak yang dihasilkan kemudian dicampur dengan glukosa sebanyak 10 g dan dicentrifius 1000 rpm selama 15 menit, kemudian diinkubasi pada suhu 300C. Ekstrak rumput
digunakan untuk proses fermentasi rumput setelah diinkubasi selama 2 hari.
Pembuatan Silase
Hijauan dipotong-potong menjadi ukuran 3-5 cm, dilayukan selama 12 jam hingga kadar air mencapai 60 %, untuk silase dan kemudian ditambah dedak sebanyak 5% dari BK bahan. Hijauan yang telah tercampur dedak kemudian diaduk secara merata dan dibagi menjadi 3 bagian masing-masing 1 kg. Empat perlakuan terdiri atas rumput kumpai minyak tanpa aditif (KM); kumpai minyak + aditif; (KMA); kumpai batu tanpa aditif (KB); kumpai batu + aditif (KBA); lalu diperam selama 21 hari. Produk silase dipanen setelah 21 hari pemeraman. Silase yang dipanen sebelum dievaluasi kualitasnya, terlebih dahulu diangin-anginkan untuk menghilangkan gas yang berbahaya, setelah itu diambil sampel dari setiap perlakuan untuk dianalisis di laboratorium. Peubah yang diukur adalah karakteristik fisik (bau, tekstur, jamur dan warna), VFA, NH3, pH, jumlah BAL, kandungan nutrisi dan kecernaan
in vitro. Rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap dan dianalisa dengan sidik ragam dan apabila terdapat perbedaan dilakukan uji jarak Duncan (Steel dan Torrie, 1995).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas silase hijauan diperlihatkan dengan karaktersistik fisik yaitu bau, tekstur, ada tidaknya jamur dan warna dari silase (Tabel 1). Menunjukkan karakteristik fisik silase yang dihasilkan memiliki kualitas baik yaitu warna hijau segar untuk rumput yang ditambah ekstrak rumput fermetasi.
Tabel 1. Karakteristik fisik silase setelah 21 hari ensilase
KM KMA KB KBA
Bau kurang asam asam kurang asam asam
Tekstur Agak basah segar Agak basah segar Warna hijau tua hijau segar hijau tua hijau segar Jamur banyak jamur tidak ada banya jamur tidak ada Keterangan : KM = rumput kumpai minyak tanpa aditif, KMA = rumput kumpai
minyak + aditif ERF. KB= rumput kumpai batu tanpa aditif, KBA= rumput kumpai batu +aditif ERF
Hasil pengamatan secara umum keempat perlakuan memperlihatkan warna yang relatif sama. Warna hijau, sampai hijau tua, pada perlakuan KMA dan KBA dengan penambahan ERF menunjukkan warna yang lebih baik yaitu warna hijau segar dibandingkan dengan tanpa penambahan ERF. Warna silase mengindikasikan permasalahan yang mungkin terjadi selama fermentasi. Silase yang terlalu banyak mengandung asam asetat akan berwarna kekuningan, sedangkan kalau kelebihan asam butirat akan berlendir dan berwarna hijau-kebiruan dan silase yang baik menunjukkan warna hampir sama dengan warna asalnya. Saun dan Heinrichs (2008), sedangkan Rostini, (2004) bahwa silase yang berkualitas baik akan berwarna hijau terang sampai kuning atau hijau kecoklatan tergantung materi silase.
Bau asam yang dihasilkan pada perlakuan KMA dan KBA (Tabel 1) disebabkan dalam proses pembuatan silase bakteri anaerobik aktif bekerja menghasilkan asam organik. Proses ensilase terjadi apabila oksigen telah habis dipakai, respirasi tanaman akan terhenti dan suasana menjadi anaerob, sehingga jamur tidak dapat tumbuh dan bakteri anaerob saja yang masih aktif terutama bakteri pembentuk asam .
Tekstur silase pada masing-masing perlakuan setelah 21 hari ensilase menunjukkan tekstur yang basah dan segar. Hal ini disebabkan semua perlakuan silase mempunyai kadar air yang sesuai untuk suatu proses fermentasi berkisar 60% dan 30 %. Macaulay (2004) menyatakan bahwa tekstur silase dipengaruhi oleh kadar air bahan pada awal ensilase, silase dengan kadar air yang tinggi (>80%) akan memperlihatkan tekstur yang berlendir, lunak dan berjamur. Sedangkan silase berkadar air rendah (<30%) mempunyai tekstur kering dan ditumbuhi jamur.
Kandungan bahan kering pasa silase KMA dan KBA yaitu silase yang ditambahkan ERF relatif lebih tinggi dibandingkan tanpa penambahan terutama pada kumpai batu (Tabel 2). Kandungan bahan
KM dan KB disebabkan degradasi karbohidrat menjadi asam organik seperti asetat, propionat dan butirat atau VFA total (Tabel 4) lebih rendah dibandingkan pada silase tanpa penambahan ERF. Demikian pula dengan kandungan PK yang relative lebih tinggi pada silase KMA dan KBA disebabkan degradasi protein menjadi asam amino dan amonia pada silase KM dan KB lebih tinggi dibandingkan dengan silase KMA dan KBA. Hal ini didukung pula dengan kandungan NH3 (Tabel 4).
Tabel 2. Komposisi kimia silase setelah 21 hari ensilase (%BK)
KM KMA KB KBA SE bahan organik 84.65 88.72 85.48 89.12 2.26 Protein 10.68 11.21 14.36 16.43 2.71 Serat kasar 16.37 14.01 17.35 15.17 1.45 NDF 62.6 62.92 40.38 43.65 12.05 ADF 36.75 34.64 39.26 35.52 2.01 Selulosa 33.95 33.41 25.77 25.62 4.62 Hemiselulosa 25.85 25.56 1.12 1.1 14.20
Keterangan : KM = rumput kumpai minyak tanpa aditif, KMA = rumput kumpai minyak+aditif.ERF KB= rumput kumpai batu tanpa aditif, KBA= rumput kumpai batu +aditif ERF
Kandungan NDF dan ADF silase KMA dan KBA lebih rendah dibandingkan dengan KM dan KB, hal ini disebabkan adanya aktivitas enzim selulase dan hemiselulase yang lebih tinggi selama ensilase karena adanya penambahan ERF yang ditambahkan. Penurunan konsentrasi NDF dan ADF memberikan keuntungan pada peningkatan kualitas silase dan nilai kecernaan pakan (Yahaya et al., 2004; Santoso
et al., 2009).
Tabel 3. Nilai pH. populasi bakteri, NH3 dan VFA total silase
KM KMA KB KBA SE
pH 6.21 4.09 5.98 3.89 1.06
BAL ( 105 cfu/ml) 2.9 5.12 2.4 4.14 1.23 N-NH3 (g/kg N total) 115 52.12 94.43 39.54 5.39 VFA Total (g/kg BK) 102 60.53 128 57.34 4.09
Keterangan : KM = rumput kumpai minyak tanpa aditif, KMA= rumput kumpai minyak + aditif ERF KB= rumput kumpai batu tanpa aditif, KBA= rumput kumpai batu +aditif ERF
Tingkat keasaman silase sangat penting untuk diperhatikan karena merupakan penilaian yang utama terhadap keberhasilan silase. Nilai PH pada perlakuan KMA dan KBA (Tabel 4) yang diperoleh memenuhi kriteria silase yang baik yaitu sebesar 4.09 dan 3.89 yang dapat menekan pertumbuhan jamur dan tidak menyebabkan busuk. Rendahnya pH silase pada perlakuan ini disebabkan adanya penambahan ERF dibandingkan dengan yang tanpa penambahan, sehingga terjadi peningkatan jumlah BAL serta di didukung oleh cukup ketersediaan kandungan WSC (3 dan 4 BK) yang berfungsi sebagai substrat pendorong pertumbuhan bakteri asam laktat. Untuk mendapatkan silase yang baik diperlukan jumlah minimal WSC yang terdapat pada bahan ensilase sebesar 3−5% BK(McDonald et al. 1991). Sedangkan Schroeder (2004) menyatakan bahwa silase yang berkualitas tercapai apabila produksi asam didominasi oleh asam laktat, pH lebih cepat turun dan proses fermentasi sempurna dalam waktu singkat, sehingga lebih banyak nutrisi yang dapat dipertahankan. Dominasi pertumbuhan bakteri asam laktat yang ditandai dengan rendahnya nilai pH mampu menekan pertumbuhan mikroorganisme yang tidak diinginkan, seperti Clostridia tidak mampu bertahan pada pH di bawah 4.6−4.8,
Kandungan N-NH3 berperan sebagai sumber nitrogen mikroba
rumen yang selanjutnya berguna dalam mencerna makanan. Konsentrasi NH3 pada silase yang diberi ERF lebih rendah dibandingkan dengan yang tanpa ekstrak rumput. Hal ini diduga karena protein dalam silase yang ditambahkan ekstrak rumput (KMA dan KBA) cenderung tahan degradasi dibandingkan silase tanpa ekstrak rumput (KM dan KB) sehingga menurunkan konsentrasi amonia (McDonald et al., 1991). Meskipun kumpai minyak dan kumpai batu tergolong mudah difermentasi, namun pada silase sebagian besar fraksi protein fermentabel sudah dirombak pada proses ensilase. Aktivitas mikroorganisme selama proses ensilase membantu menguraikan
fermentabel dan menghasilkan konsentrasi amonia yang lebih tinggi dari pada tanpa ekstrak rumput. NH3 yang dihasilkan dari fermentabilitas protein silase masih berada pada kisaran yang optimal untuk pertumbuhan ternak dan tidak berlebihan. Menurut McDonald et al. (2002), kisaran konsentrasi amonia yang optimal untuk sintesis protein oleh mikroba rumen adalah 6-21 mM.
Volatile Fatty Acid (VFA) merupakan produk akhir fermentasi karbohidrat dan merupakan sumber energi utama ruminansia asal rumen. Kadar VFA pada penelitian ini berkisar antara 57.34 sampai 128 mM/L, hal ini menunjukkan mudah atau tidaknya pakan tersebut difermentasi oleh mikroba rumen. Hasil ini dalam area normal untuk pertumbuhan mikroorganisme yaitu 6-12 mM/L dan 80-160mM/L (Van Soest, 1982) Oleh sebab itu, produksi VFA di dalam cairan rumen dapat digunakan sebagai tolok ukur fermentabilitas pakan (Suparjo et al., 2011). Profil VFA (molar proporsi VFA) yang dihasilkan dapat digunakan sebagai gambaran apakah suatu ransum dapat dijadikan sumber energy pakan ternak ruminansia (McDonald et
al., .2002)
Tabel 4. Kecernaan bahan kering dan bahan organik silase secara in vitro
KM KMA KB KBA SE
KCBK (%) 59.45. 66.65 60.76 68.34 3.98 KCBO (%) 57.12 62.43 58.26 65.18 3.73
Keterangan : KM = rumput kumpai minyak tanpa aditif, KMA= rumput kumpai minyak +aditif.ERF KB= rumput kumpai batu tanpa aditif, KBA= rumput kumpai batu +aditif ERF KCBK = kecernaan bahan kering, KCBO = kecernaan bahan organik
Kecernaan bahan kering dan bahan organik pada silase KMA dan KBA (Tabel 4) menunjukkan nilai kecernaan yang lebih tinggi dibandingkan silase KM dan KB. Nilai kecernaan lebih tingi pada perlakuan KMA dan KBA, disebabkan bahan kering dan bahan organik yang hilang selama enslase lebih sedikit. Disamping itu kandungan NDF dan ADF pada kedua perlakuan tersebut rendah akibat adanya degradasi
fraksi serat selama ensilase menyebabkan kecernaan nutrien meningkat. Hal ini didukung dengan penelitian Santoso et al, (2011) yang melaporkan bahwa rumput yang ditambah ekstrak rumput fermentasi menghasilkan kecernaan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanpa penambahan. Sedangkan Weinberg et al. (2007) melaporkan bahwa penambahan BAL dapat meningkatkan kecernaan secara invitro. Pada penelitian lain Santoso et al. (2009) melaporkan bahwa nilai kecernaan bahan kering dan bahan organik pada rumput gajah dan rumput raja yang ditambah BAL lebih tinggi dibandingkan tanpa BAL.
KESIMPULAN
Penambahan ERF (ekstrak rumput fermentasi) pada rumput rawa dapat meningkatkan kualitas fermentasi silase, dengan ditandai nilai pH, nilai nutrisi dan kecernaan invitro lebih tinggi, sehingga dapat meningkatkan kualitas nutrisi silase rumput
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Yayasan Universitas Islam Kalimantan Muhammad Arsyad Al-banjary yang telah mendanai Penelitian ini dengan Dipa Uniska tahun 2013.
DAFTAR PUSTAKA
Bolsen KK, Ashbell G, Weinberg ZG. 1996. Silage fermentation and silage additives. Review. AJAS. 9: 483–493.
Bureenok ST, Namihira T,Mizumachi S, Kawamoto Y dan Nakada T. 2006. The effect of epiphytic lactic acid bacteria without different by product from defated rice bran and green tea waste on napiergrass (pennisetum purpurium shumach) silage fermentation. J. Sci food Agric. 86:1073-1077 Macaulay A. 2004. Evaluating silage quality .http://www1.agric.gov.ab.
ca/department/deptdocs.nsf/all/for4909. html [Feb 2012].
McDonald P, Henderson AR, Heron SJE. 1991. The Biochemistry of Silage. Ed ke-2. Marlow: Chalcombe
McDonald P, Edwards RA, Greenhalgh JFD, Morgan CA. 2002. Animal Nutrition. Ed ke-6. London: Prentice Hall.
Pembuatan Silase Rumput gajah. Jurnal Media peternakan, 28 (3) : 117-123.
Rostini T . 2004. Kajian Mutu silase Ransum Komplit berbahan baku local untuk memperbaiki peforma dan kualitas daging kambing. Laporan Penelitian. Uniska KalSel.
Santoso B, Hariadi BT, Manik h dan Abubakar H. 2009. Kualitas rumput unggul tropika hasil ensilase dengan aditif bakteri asam laktat dari ekstrak rumput terfermentasi. Media Petern. 32:138-145
Santoso B, Hariadi BT, Alimuddin dan Seseray DY. 2011. Kualitas fermentasi dan nilai nutrisi silase berbasis sisa tanaman padi yang diensilase dengan penambahan inokulum bakteri asam laktat epifit. JITV. 16:1-8
Saun RJV, Heinrichs AJ. 2008. Troubleshooting silage problems: How to identify potential problem. Di dalam: Proceedings of the Mid-Atlantic Conference; Pennsylvania, 26−26 May 2008. Penn State’s Collage. hlm 2−10.
Schroeder JW. 2004. Silage fermentation and preservation. Extension Dairy Speciaslist. AS-1254. www.ext.nodak.edu/extpubs/ansci/dairy/as 1254w. htm. [June 2012].
Steel RGD, Torrie JH. 1995. Prinsip dan Prosedur Statistik. Ed ke-2. Sumantri B, penerjemah. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Terjemahan dari: The Principle and Procedure of Statistics.
Suparjo K, Wiryawan KG, Laconi EB, Mangunwidjaja D. 2011. Perubahan komposisi kimia kulit buah kakao akibat penambahan mangn dan kalsium dalam biokonversi dengan kapang Phanenruceta chrysesperium. J. Media. Peternakan. 32:204-211
Van Soest PJ. 1991. Nutritional Ecology of Ruminant. Ruminant Metabolism, Butritional Strategis, The Cellulolytic Fermentation and The Chemistry of Forages and Plant Fibers. Cornel University
Weinberg ZG, Shazz O, Chen Y, Yosef E, Nikbahat M, Ben-Ghedalla D and Miron J. 2007. Effect of lactic acid bacteria inoculants on in vitro digestibility of wheat and corn silages. J. Dairy Sci. 90:4754-4762
Yahaya MS, Goro M, Yumiti W, Smeran B, dan Kawamoto . 2004. Evaluation of fermentation quality of a tropical and temperate forage crops ensiled with dditivies of fermented juice of epiphytic lctic acid bacteria (FLJB). Asian-Aust..J. Anim Sci. 17:942-946
