SELEKSI KHAMIR Saccharomyces spp DARI KOLON AYAM YANG
BERPOTENSI SEBAGAI PROBIOTIK DAN MEMPUNYAI AKTIVITAS CMC-Ase
BIDURA, I.G.N.G., D.P.M.A. CANDRAWATI, DAN D. A. WARMADEWI
Fakultas Peternakan, Universitas Udayana, Jl. PB. Soedirman, Denpasar-Bali, Indonesia E-mail: [email protected]
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan isolat Saccharomyces spp. yang berpotensi sebagai agensia probiotik dan mempunyai aktivitas CMC-ase yang diisolasi dari kolon ayam kampung untuk meningkatkan nilai nutrisi dedak padi. Uji aktivitas CMC-ase dilihat dari luasnya permukaan zona bening yang ditimbulkan oleh isolat pada media pengguna CMC (carboxymethyl celulosa). Hasil penelitian mendapatkan enam isolat Saccharomyces spp (Gb5; Gb6; Gb7; Gb9, Gb10, dan Gb11) dari colon ayam kampung yang telah lolos uji pada berbagai level suhu (100-450C), asam (1,5-6,0), garam empedu (0,20-0,60 NaDC) dan mempunyai aktivitas enzim CMC-ase. Akan tetapi hanya dua isolat yang menunjukkan sebagai probiotik dan mempunyai aktivitas CMC-ase yang tinggi, yaitu isolat Saccharomyces sp.Gb7 and Gb9. Implementasi isolat Saccharomyces spp. (isolate Gb7 dan GB9)sebagai inokulan fermentasi dedak padi nyata (P<0,05) dapat meningkatkan kecernaan bahan kering (BK), bahan organik (BO), protein kasar (PK), serat kasar (SK), dan kandungan energi termetabolis dedak padi. Dapat disimpulkan bahwa kecernaan dedak padi sebagai pakan ternak dapat ditingkatkan melalui fermentasi dengan menggunakan ke dua khamir Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 yang diisolasi colon ayam kampung. Kedua isolate tersebut (Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9) potensial sebagai agensia probiotik dan mempunyai aktivitas CMC-ase.
Key words:Probiotik, CMC-ase, serat, dedak padi
SELECTION OF KHAMIR Saccharomyces sp. ISOLATED FROM COLON OF NATIVE CHICKENS AS A PROBIOTICS PROPERTIES AND HAS CMC-Ase
ACTIVITY
ABSTRACT
(Saccharomyces spp.Gb7 and Gb9) can be used as a probiotic agent and crude fibre degradaded (has a CMC-ase activity).
Key words: Probiotics, CMC-ase, fiber, rice bran
PENDAHULUAN
Probiotik merupakan makanan tambahan yang mengandung mikroba hidup yang memberi pengaruh menguntungkan bagi inang dengan cara meningkatkan keseimbangan mikroba dalam saluran pencernaan, karena dapat membantu menekan pertumbuhan bakteri yang merugikan (Hegar, 2007).
Probiotik umumnya berupa kelompok mikroorganisme nonpathogen yang berpengaruh positif terhadap fisiologi dan kesehatan saluran pencernaan inangnya, jika dikonsumsi secara rutin dalam jumlah yang cukup (Schrezenmeir dan De Vrese, 2001). Di dalam saluran pencernaan, banyak kelompok probiotik yang mampu menguraikan senyawa-senyawa beracun yang dihasilkan dari metabolisme protein dan lemak, sehingga konsentrasi dari senyawa-senyawa toksik itu dapat dikurangi atau bahkan dieliminasi seluruhnya. Dengan kata lain, derajat kesehatan saluran pencernaan akan meningkat bila didalamnya terdapat probiotik dalam jumlah yang cukup.
Probiotik menunjukkan efek fungsional, seperti efek antidiare, menurunkan kolesterol darah, meningkatkan kemampuan motilitas dan detoksifikasi usus, menginduksi sistem imun, menghasilkan berbagai macam metabolit (seperti hydrogen peroksida, asam laktat, dan asam asetat) yang mampu menjaga keseimbangan pH dan mikroekologi usus, serta membantu metabolisme vitamin, mineral dan hormon. Selain itu, probiotik juga berperan sebagai agen antitumor dengan cara mencegah pembentukan nitrosamine yang bersifat karsinogen (Tjay dan Kirana, 2007).
Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh suatu mikroorganisme agar dapat dikembangkan menjadi agent probiotik adalah tidak bersifat patogen, toleran terhadap asam, dan toleran terhadap garam empedu (Hood dan Zottola, 1998), karena selama perjalannya menuju kolon probiotik harus mampu melewati lambung yang memiliki pH asam dan asam deoksikolat yang merupakan detergen biologis bagi mikroorganisme.
kanker colon. Strain tertentu dari Clostridia secara in vitro diketahui dapat membentuk reaksi ini (Wahyudi dan Hendraningsih, 2007). Saccharomyces cerevisiae dalam bentuk biomassa telah banyak dipakai sebagai supplemen pada makanan ternak (Ahmad, 2005). Menurut Kompiang (2002) dan Wahyudi dan Hendraningsih (2007), suplementasi Saccharomyces cerevisiae dalam ransum nyata meningkatkan laju pertumbuhan, efisiensi penggunaan ransum, dan mencegah kejadian keracunan pada unggas yang disebabkan oleh aflatoksin atau aflatoxicosis.
Berdasarkan pada latar belakang diatas, maka dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mendapatkan isolat Saccharomyces spp. yang berpotensi sebagai agensia probiotik, dan inokulan pendegradasi pakan serat (mempunyai aktivitas CMC-ase) yang diisolasi dari kolon ayam kampung dalam upaya untuk meningkatkan nilai nutrisi dedak padi.
METODE PENELITIAN
Sumber Isolat/Isi Kolon Ayam Kampung
Sumber isolate dalam penelitian ini adala digesta kolon ayam kampung dewasa yang diperoleh dari ayam kampong di sekitar tempat penelitian.
Media Pengujian
Timbang OMEA (Oksitetrasiklin Malt Extrax Agar) sebanyak 50 g, kemudian larutkan dengan aquades sampai volumenya menjadi 150 cc. Selanjutnya larutan OMEA tersebut dipanaskan dalam kompor, kemudian dimasukan ke dalam water-bath dengan suhu 60-70 0C untuk menjaga agar larutan OMEA tidak memadat.
Pengenceran Sampel Ekskreta Colon Ayam Kampung
Proses pengenceran dilakukan di laminar flow. Sebelumnya tangan harus dicuci dengan alkohol untuk meghindari kontaminasi. Pada waktu melakukan pengenceran, api bunsen dinyalakan untuk menghindari terjadinya kontaminasi. Ekskreta (isi) colon ayam yang diambil adalah ekskreta colon ayam yang baru hasil pemotongan ayam kampung. Sampel isi colon ayam diambil secukupnya dan dimasukkan dalam pispot. Pengenceran dilakukan secara bertingkat.
Menumbuhkan Isolat Khamir Saccharomyces spp dari Colon Ayam
larutan OMEA mencapai suhu 400C- 500C, kemudian tuangkan ke masing-masing cawan petri, kemudian digoyang-goyangkan dengan tangan agar merata dan didiamkan sampai larutan memadat (Candrawati et al., 2013).
Isolasi Isolat Khamir Saccharomyces spp dari Colon Ayam
Koloni isolat di dalam cawan petri sudah mulai tumbuh setelah ditumbuhkan selama 2 x 24 jam. Bentuk isolatnya adalah bulat kecil-kecil. Sebelum dipindahkan, terlebih dahulu dipersiapkan 10 buah cawan petri yang sebelumnya sudah disterilisasi. Siapkan media selektif OMEA padat, setelah itu ambil satu ose isolat dan goreskan pada cawan petri yang sudah berisi media padat OMEA. Setelah dua hari isolat dalam cawan petri mulai tumbuh, selanjutnya akan dibiakkan kembali ke dalam tabung reaksi.
Persiapkan media OMEA sebanyak 3,4 g yang dilarutkan dengan aquades menjadi 100 cc. Selanjutnya larutan OMEA dipanaskan dalam kompor, kemudian masukan ke dalam waterbath dengan suhu 60-70 0C selama kurang lebih 15 menit dan tuangkan ke dalam tabung reaksi dan ditutup rapat dengan kapas. Masukan ke 10 tabung reaksi tersebut ke dalam autoclav untuk disterilkan. Setelah itu, masukan dalam laminar flow (sinar UV) selama kurang lebih selama 15 menit. Miringkan tabung reaksi, biarkan media memadat. Dengan metode gores, isolat pada cawan petri dipindahkan ke dalam tabung reaksi (Ahmad, 2005). Tutup tabung reaksi yang sudah berisi isolat dengan kapas dan biarkan 2 x 24 jam, diinkubasi dalam inkubator dalam posisi terbalik pada suhu 300C selama 48 jam, dan diamati koloni yang tumbuh.
Koloni yang mempunyai ciri-ciri khamir diisolasi dengan mengikuti metoda yang dilaporkan Ahmad (2005). Dimurnikan, dan dikultur pada media padat untuk keperluan analisis selanjutnya, dan disimpan sebelum dilakukan karakterisasi, uji ketahanannya terhadap pH rendah, berbagai level suhu, asam deoksikolat, dan uji transpormasi asam kolat menjadi asam deoksikolat (Hyronimus et al., 2000; Prangdimurti, 2001).
Morfologi Isolat Khamir Saccharomyces spp dari Colon Ayam
mikroba lain selain khamir, maka dilakukan pemisahan koloni sebanyak 2 kali, sampai diperoleh tingkat kemurnian yang tinggi.
Uji Kemampuan Tumbuh Khamir Saccharomyces spp Pada Berbagai Suhu.
Uji pertumbuhan khamir Saccharomyces spp dilakukan pada variasi suhu 100C, 370C, dan 450C dengan prosedur sebagai berikut: timbang 1 g nutrient brot yang dilarutkan dalam aquades menjadi 100 cc. Tuangkan nutrient brot pada tabung reaksi yang sudah diberi kode isolat terpilih, yaitu Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9. Semua tabung reaksi terlebih dahulu disterilkan dalam autoklav. Setelah dingin, biakkan isolat ke dalam nutrien brot dan simpan selama 24 jam. Timbang nutrien broth sebanyak 3 g dan dilarutkan dalam aquades dijadikan 300 cc. Sterilkan dalam autoklav dan masukan ke dalam 30 buah tabung reaksi yang telah berisi nutrien broth yang selanjutnya digunakan untuk membiakan isolat yang telah disimpan selama 18 jam. Ambil 1 cc pada masing-masing tabung dan biakan. Simpan kesepuluh isolat dalam suhu kamar (370C), 10 isolat dalam suhu 100C (dalam kulkas), dan 10 isolat pada suhu 450C (dalam inkubator). Penyimpanan dilakukan selama 1 x 24 jam. Setelah 24 jam di lihat tingkat kekeruhan yang timbul. Apabila ada kekeruhan, berarti ada pertumbuhan khamir Saccharomyces spp pada suhu yang diujikan. Uji Kemampuan Tumbuh Saccharomyces spp Pada Berbagai pH.
Uji kemampuan tumbuh isolat khamir Saccharomyces spp pada berbagai pH menggunakan metode (Hyronimus et al., 2000). Sebanyak 1 ose isolat murni Saccharomyces spp dibiakan dalam larutan nutrien broth dan disimpan selama 24 jam. Setelah 24 jam ambil 1 cc isolat murni tersebut lalu dibiakkan dalam larutan nutrient broth yang telah dikondisikan ber pH 1,5; 3,0; 4,5; dan 6,0. Apabila kondisi asam belum tercapai, maka tambahkan larutan H2SO4. Inkubasi dilakukan selama 24 jam pada suhu 370C. Ada 10 tabung isolat pada masing-masing level pH yang berbeda. Pengukuran pH dengan menggunakan pH meter.
Uji Kemampuan Saccharomyces spp dalam Garam Empedu.
Sebanyak 1 ose isolat murni Saccharomyces spp dibiakan dalam larutan nutrien broth dan disimpan selama 24 jam. Setelah 24 jam ambil sebanyak 1 cc isolat murni tersebut, lalu dibiakkan dalam larutan garam empedu selama 24 jam. Konsentrasi garam empedu yang digunakan adalah: 0.2 mM; 0.4 mM; dan 0.6 mM. Masing-masing level garam empedu tersebut dibuat dalam 10 tabung. Isolat yang tahan hidup pada level garam empedu diukur dengan alat spektrofotometer dengan panjang gelombang 660 nm (Hyronimus et al., 2000; Prangdimurti, 2001).
Uji Kemampuan Saccharomyces spp dalam CMC-ase.
Timbang sebanyak 11 g OMEA dan 3 g CMC-ase, selanjutnya dilarutkan ke dalam aquades. Panaskan dalam Waterbath dan setelah itu lakukan strelilisasi pada autoklav. Dinginkan pada suhu 45-50 0C, kemudian dituangkan pada cawan petri dan didiamkan sampai memadat. Ambil paper disk dengan pinset lalu dicelupkan pada larutan nutrient broth yang telah mengandung isolat yang telah dibiakan selama 24 jam, kemudian tempelkan pada cawan petri yang berisi media OMEA dan CMC-ase. Biarkan selama 24 jam. Setelah 24 jam dilakukan pengukuran lebar zona bening yang ditimbulkan dengan menggunakan jangka sorong (Van Devoorde dan Verstraete, 1987; Kanti, 2007).
Fermentasi Dedak Padi.
Fermentasi dedak padi oleh khamir Saccharomyces spp dengan prosedur sebagai berikut. Dedak padi ditambah air sebanyak 50% (volume/berat), kemudian diaduk secara merata, lalu dukukus selama 45 menit dihitung sejak air mendidih. Setelah dikukus, dedak padi didinginkan kemudian di inokulasi dengan inokulum khamir Saccharomyces spp pada dosis 0,50% dari berat dedak padi yang difermentasi, selanjutnya dimasukkan kedalam plastik berwarna hitam yang sudah diberi lubang-lubang kecil, selanjutnya diinkubasi dalam suhu ruang dengan ketebalan 2 cm selama 2 hari. Setelah 2 hari, dedak fermentasi dikeringkan selama 24 jam pada suhu 500C (Wahyuni et al., 2008) dan siap diberikan pada ayam.
Penentuan kecernaan pakan (dedak padi) dengan metode ”force feeding”
Kotoran yang keluar ditampung selama 6 jam setelah ayam makan, selanjutnya di oven untuk menentukan berat keringnya.
Analisis Data
Analisis data dari isolate khamir Saccharomyces spp yang meliputi uji suhu, pH, kolesterol, garam empedu, dan CMC-ase dilakukan dengan metode deskriptif. Untuk menentukan apakah suatu kultur dapat tumbuh pada berbagai suhu kriterianya adalah melihat kekeruhannya. Untuk menentukan apakah kultur dapat tumbuh pada berbagai pH tertentu dengan pH meter. Untuk menentukan kemampuan dalam mendeskonyugasi kolesterol menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 660 nm. (Sujaya et al.,2008). Data yang diperoleh di analisis dengan sidik ragam dan apabila terdapat perbedaan yang nyata (P<0,05) di antara perlakuan, maka dilanjutkan dengan uji jarak berganda dari Duncan (Steel and Torrie, l989).
HASIL
Isolasi Saccharomyces spp dari Colon Ayam Kampung
Pada penelitian ini, sebanyak 13 isolat kamir (Saccharomyces spp.) berhasil diisolasi dengan menggunakan medium PDA. Semua isolat mempunyai bentuk oval dan tidak motil (tidak mampu bergerak secara aktif). Semua khamir isolat colon ayam kampung mempunyai kemampuan menghasilkan enzim katalase yang ditandai oleh terbentuknya gelembung-gelembung gas setelah koloni khamir ini ditetesi dengan beberapa tetes larutan H2O2. Pada uji fermentasi glukosa, semua isolat mempunyai kemampuan memfermentasi gula dengan menghasilkan gas pada medium yang ditambahkan glukosa. Karakteristik yang ditunjukkan oleh semua isolate khamir Saccharomyces spp yang diisolasi dari colon ayam kampung sesuai dengan yang dilaporkan oleh Pratidina et al. ( 2008).
Uji Terhadap Suhu
Dalam uji suhu, tiga puluh sembilan isolat khamir Saccharomyces spp yang telah dibiakan dalam cairan nutrient broth masing-masing 13 isolat disimpan pada suhu 100C; 13 isolat disimpan pada suhu 370C, dan 13 isolat disimpan pada suhu 450C selama kurang lebih 24 jam.
Tabel 1. Uji Saccharomyces spp isolate colon ayam kampungterhadap suhu dan asam Kode Isolat Sc. Mo- ti-lasi
Uji Isolat Sc terhadap Suhu
Uji Isolat Sc terhadap Asam
Jml Coloni setelah Uji pH (cfu) 100C 370C 450C pH
1,5 pH 3,0 pH 4,5 pH 6,0 pH 1,5 pH 3,0 pH 4,5 pH 4,5
Gb1 + + + - + + + + 92 - 13 -
Gb2 + + + - + + - - - -
Gb3 + + + + + + - + 204 - 16 5
Gb4 + + + + + + + - 42 67 - -
Gb5 + + + + + + + + 98 206 67 28
Gb6 + + + + + + + + 75 139 21 19
Gb7 + + + + + + + + 87 175 42 12
Gb8 + + + + + + + - 62 16 - -
Gb9 + + + + + + + + 152 170 75 35
Gb10 + + + + + + + + 92 108 29 19
Gb11 + + + + + + + + 88 97 34 7
Gb12 - + + + + + + + 59 - 9 -
Gb13 - + + + - + + - - 7 - -
Keterangan: Kode isolat Gb1 s/d Gb13adalah khamir Saccharomyces spp isolat colon ayam kampung
Koloni mulai terlihat pada hari ketiga setelah inkubasi. Tabung reaksi yang terlihat keruh menunjukkan isolat khamir Saccharomyces spp tahan hidup pada suhu tersebut (positif). Sebaliknya, bila terlihat bening, menunjukkan isolat khamir Saccharomyces spp tersebut tidak tahan hidup pada suhu tersebut.
Uji Terhadap pH
Tabel 1 memperlihatkan hasil uji ke tiga belas isolat khamir Saccharomyces spp colon ayam kampung terhadap berbagai level pH, yaitu pH 1,5; 3,0; 4,5; dan 6,0. Variasi pH yang digunakan adalah variasi kondisi pH yang ada pada saluran pencernaan ternak unggas, yaitu berkisar antara pH 1,5 - 6,0.
enam isolat, yaitu isolat khamir Saccharomyces spp.Gb5, Gb6; Gb7; Gb9, Gb10; dan Gb11. Ada kecendrungan semakin tinggi pH, terutama pada pH 6, sebagian besar isolat mengalami penurunan jumlah koloni yang hidup. Koloni saccharomyces spp tumbuh dengan baik pada pH 1,5 – 3,0. Selanjutnya ke enam isolat tersebut dilanjutkan dengan uji kemampuan tumbuh pada garam empedu.
Kemampuan khamir bertahan pada lingkungan pH yang sangat rendah (pH 1,5) erat kaitannya dengan kemampuan mikroba tersebut dalam mempertahankan pH internalnya supaya selalu lebih tinggi daripada pH lingkungan sekitarnya. Mekanisme isolat khamir yang diperoleh pada penelitian ini (Tabel 1) untuk mempertahankan pH internal yang selalu lebih tinggi daripada pH eksternalnya, sangat erat kaitannya dengan aktivitas enzim ATP-ase yang berfungsi untuk mentranslokasi proton dari dalam sel keluar sel (Chou and Weimer, 1999). Dalam melakukan proses ini, enzim ATP-ase akan menggunakan energi yang dihasilkan dari proses hidrolisis ATP (energi seluler yang dimiliki sel), sehingga enzim ini akan mampu memindahkan proton (ion H+) keluar selnya. Dengan kemampuan seperti ini, memungkinkan sel khamir dapat hidup pada lingkungan yang pH nya sangat rendah (Ariwati, 2012).
Uji Kemampuan Tumbuh isolat Saccharomyces spp Colon Ayam Kampung pada Garam Empedu
konsentrasi NaDC pada orang normal, calon penderita kanker, dan penderita kanker (Dawson, 1998).
Tabel 2. Ketahanan isolate Saccharomyces spp. colon ayam kampung terhadap garam empedu
Kode Indikasi Pertumbuhan Isolat Saccharomyces spp (Absorbansi)
Isolat Kontrol NaDC 0,2 mM NaDC 0,4 mM NaDC 0,6 mM
Gb5 ++ (0,992) ++ (0,892) +++ (1,093) ++(0,525)
Gb6 ++ (0,735) ++ (0,704) ++ (0,782) + (0,403)
Gb7 ++ (0,906) ++ (0,908) ++ (0,904) +(0,478)
Gb9 ++ (0,972) ++ (0,891) +++ (1,175) ++(0,521)
Gb10 ++ (0,895) ++ (0,793) ++ (0,961) +(0.496)
Gb11 ++ (0,703) ++ (0,807) ++ (0,877) ++(0.517)
Keterangan : - : A<0,1 (tidak tahan NaDC)
+ : A 0,1 – 0,5 (sedikit tahan NaDC)
++ : A 0,5 – 1,0 (tahan NaDC)
+++ : A>1,0 (sangat tahan NaDC)
Tabel 2 menyajikan respon pertumbuhan setiap isolat uji yang ditandai oleh nilai absorbansi kultur pada panjang gelombang (λ) terhadap NaDC. Enam isolate khamir Saccharomyces spp. colon ayam kampung ditumbuhkan selama 24 jam pada media GYP (Glukose Yeast Pepteon) yang ditambahkan NaDC yang konsentrasinya diatur sedemikian rupa sehingga konsentrasinya mencapai 0,2; 0,4; dan 0,6 mM.
Hasil uji menunjukkan bahwa ke enam khamir uji menunjukkan pertumbuhan yang baik (dengan nilai absorban antara 0,5-1,0) pada medium yang mengandung NaDC sampai konsentrasi 0,4 mM. Pada konsentrasi NaDC 0.6 mM, terlihat pertumbuhan isolat khamir Saccharomyces spp. colon ayam kampung sedikit terhambat (Tabel 2) yang ditandai oleh menurunnya nilai serapan suspensi kultur dibawah 0,5 unit OD. Toleransi ke enam isolate khamir yang baik terhadap garam empedu diduga berhubungan erat dengan peranan enzim-enzim yang mampu mendegradasi garam empedu. Peran enzim pendegradasi garam empedu, seperti bile salt hydrolase pada bakteri asam laktat pernah dilaporkan oleh Smet et al. (1995). Enzim ini mampu mengubah kemampuan fisik dan kimia yang dimiliki oleh garam empedu, sehingga tidak bersifat racun bagi bakteri asam laktat.
oleh kegagalan isolat tersebut dalam mempertahankan permeabilitas membrannya setelah terpapar dalam waktu yang cukup lama oleh garam empedu. Dilaporkan oleh Farida (2006), bahwa kematian sel pada lingkungan yang terpapar NaDC disebabkan oleh peningkatan aktivitas enzim β-galactosidase terhadap garam empedu, karena aktivitas yang tinggi dari enzim ini akan membatasi sel untuk mengontrol metabolismenya. Hal ini akan berakibat terekstraksinya materi-materi intraseluler, seperti sitoplasma dan ribosom, sehingga sel mengalami lisis dan akhirnya mati.
Uji Aktivitas CMC-ase
Uji CMC ase adalah uji kemampuan isolat Saccharomyces spp colon ayam kampung dalam mendegradasi serat kasar. Hal ini dapat diukur dari diameter zona bening yang dihasilkan (Tabel 3). Hasil penelitian menunjukkan ternyata ke enam isolate yang di uji mempunyai kemampuan mendegradasi serat kasar. Hal ini ditunjukkan oleh adanya zona bening disekitar isolat. Dari ke enam isolate yang di uji ternyata isolat khamir Saccharomyces spp.Gb.9 mempunyai zona bening yang paling lebar, sedangkan isolat khamir Saccharomyces spp.Gb.6 memiliki zona bening paling sedikit. Hal ini berarti bahwa isolat Saccharomyces spp.Gb.9 mempunyai kemampuan dalam mencerna serat kasar paling tinggi dibandingkan isolat Saccharomyces spp. lainnya.
Tabel 3. Uji Aktivitas CMC-ase isolat khamir Saccharomyces spp colon ayam kampung berdasarkan diameter zona bening yang ditimbulkan
Kode Isolat Diameter Zona Bening (Cm)
Gb5 1.97
Gb6 0.75
Gb7 3.19
Gb9 4.69
Gb10 0.82
Gb11 2.37
Keterangan: Gb5-Gb11adalah isolat Saccharomyces spp yang diisolasi dari colon ayam kampung
Uji Kemampuan Isolat khamir Saccharomyces spp Colon Ayam Meningkatkan Kualitas Nutrisi Dedak Padi
spp.Gb7 dan Gb9) terhadap nilai cerna dan energi termetabolis dedak padi tersaji pada Tabel 4.
Koefisien cerna bahan kering (KCBK) dedak padi yang terfermentasi dengan menggunakan inokulan isolat Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 colon ayam kampung meningkat nyata (P<0,05) lebih tinggi masing-masing: 8,99% dan 9,02% daripada dedak padi tanpa terfermentasi.
Tabel 4. Koefisien cerna dan energi termetabolis dedak padi dengan dan tanpa fermentasi oleh isolat Saccharomyces spp. kolon ayam kampung (% Bahan Kering)
Variabel Dedak Padi SEM1)
Tidak terfermen-tasi/kontrol
Terfermentasi dg isolat Sc.Gb7
Terfermentasi dg isolat Sc.Gb9
Koef. Cerna Bahan Kering (%) 30.81b 33.58a 33.59a 0.801
Koef. Cerna Bahan Organik(%) 31.74b 34.26a 34.62a 0.703
Koef. Cerna Protein (%) 40.72b 50,85a 50,37a 2.096
Koef. Cerna Serat Kasar (%) 20,79b 25,28a 25,06a 1,179
Energi termetabolis (kkal/kg) 1703,61b 1973,92a 1965,82a 57,905
Keterangan:
1. Standart Error of the treatments means
2. Nilai dengan huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan berbeda nyata (P<0,05)
Koefisien cerna bahan organik (KCBO) dedak padi yang terfermentasi dengan menggunakan inokulan isolat Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 colon ayam kampung meningkat nyata (P<0,05) lebih tinggi masing-masing: 7,94% dan 9,07% daripada dedak padi tanpa terfermentasi.
Koefisien cerna protein kasar dedak padi yang terfermentasi dengan menggunakan inokulan isolat Saccharomyces spp. Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 colon ayam kampung menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05). Koefisien cerna protein kasar dedak padi yang terfermentasi dengan menggunakan inokulan isolat Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 colon ayam kampung meningkat nyata (P<0,05) masing-masing: 24,88% dan 23,70% lebih tinggi daripada kontrol.
Fermentasi dedak padi dengan menggunakan inokulan isolat Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 secara nyata (P<0,05) meningkatkan kandungan energi termetabolis dedak padi masing-masing: 15,87% dan 15,39% lebih tinggi daripada kandungan energi termetabolis dedak padi tanpa fermentasi (kontrol).
PEMBAHASAN
Hasil penelitian laboratorium menunjukkan bahwa dari beberapa sampel colon ayam kampung, berhasil diisolasi 13 jenis isolate Saccharomyces sp (Sc). Pada hari ketiga inkubasi pada temperatur 390C dalam media agar roll tube, koloni mulai nampak jelas. Zona bening disekeliling koloni sebagai ciri khas khamir Saccharomyces spp. tidak tampak nyata meskipun dapat dibedakan dengan koloni jenis lain. Koloni mulai tampak jelas pada hari ketujuh inkubasi. Koloni berbentuk bulat dengan diameter antara satu sampai dua milimiter, warna krem atau putih kecokelatan, dan tidak tembus pandang. Isolat Saccharomyces spp. adalah yang membentuk koloni dengan zona jernih, sel berbentuk batang, uji katalase negatif, dan pengecetatan Gram positif. Hasil pengamatan secara morfologis menunjukkan, ternyata khamir Saccharomyces spp yang diisolasi dari colon ayam kampung mempunyai bentuk oval berwarna putih.
Hasil pengujian ke tiga belas isolat khamir Saccharomyces spp yang diisolasi dari colon ayam kampung pada berbagai suhu, menunjukkan hasil yang beragam. Isolat khamir Saccharomyces spp.Gb1 dan Gb2 tahan hidup pada suhu 100C dan 370C, tetapi tidak tahan hidup pada suhu 450C. Sebaliknya, isolate Gb12 sampai Gb13 tidak tahan hidup pada suhu 100C. Beberapa kelebihan Saccharomyces dalam proses fermentasi, yaitu mikroorganisme ini cepat berkembang biak, tahan terhadap suhu yang tinggi, mempunyai sifat stabil dan cepat mengadakan adaptasi. Menurut Ahmad (2005), suhu lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan khamir adalah 25-30oC dan suhu maksimum 35-47oC.
Ketahanan Saccharomyces spp. terhadap pH rendah merupakan salah satu karakteristik yang diperlukan atau harus dipenuhi oleh kandidat probiotik agar dapat dikembangkan menjadi probiotik potensial. Menurut Ahmad (2005), suhu lingkungan yang optimum untuk pertumbuhan khamir adalah 25-30oC dan suhu maksimum 35-47oC.
membentuk spora, saccharolytic, anaerob, tidak mengganggu ekosistem tubuh, serta hidup dan tumbuh didalam usus (Fuller, 1989).
Uji aktivitas enzim CMC-ase (endo-1,4-b-glukonase) adalah ditunjukkan oleh ada tidaknya zona bening disekeliling koloni isolat yang diuji. Semakin lebar zona bening yang ditunjukkan oleh isolat yang di uji, menunjukkan bahwa isolat khamir tersebut mempunyai aktivitas enzim selulase ekstraseluler kuat. Besar kecilnya zona bening dan jelas tidaknya zona bening, merupakan indikator kemampuan mikroba tersebut untuk merombak selulosa, demikian juga cepat dan lambatnya timbul zona bening tersebut (Van Devoorde dan Verstraete, 1987). Khamir selulolitik mampu memproduksi enzim endo 1,4 b-glukonase, ekso 1,4 b-glukonase, dan beta-glukosidase yang dapat mendegradasi komponen serat kasar menjadi karbohidrat terlarut (Wainwright, 2002).
Fermentasi dedak padi dengan kultur isolat Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 ternyata dapat meningkatkan biomassa mikroba, sehingga kandungan protein kasar dedak padi meningkat (Bidura et al., 2012; Sutama, 2008). Dilaporkan juga bahwa keberhasilan proses fermentasi dipengaruhi oleh jenis dan jumlah mikroba yang digunakan, jenis substrat, pH, dan suhu selama proses fermentasi. Biomassa merupakan wujud massa dari hasil proses biologis dari mikroorganisme. Jaelani et al. (2008) melaporkan bahwa fermentasi bahan pakan dengan Trichoderma reesei dapat meningkatkan kandungan energi, total gula terlarut pakan, dan kandungan protein kasar. Meningkatkan kandungan energi dedak padi terfermentasi tersebut disebabkan karena pembentukan gula yang berasal dari pemecahan serat kasar.
Biofermentasi dedak padi dengan khamir akan dapat melunakkan dan memecah dinding serat dedak padi dan khamir mampu melepaskan pita-pita serat mikrofibrilnya, sehingga struktur serat dedak padi menjadi rapuh dan lebih terbuka. Khamir tersebut bekerja secara bertahap dalam memecah komponen dinding sel. Melalui benang fibril hifanya, khamir mengeluarkan enzim peroksidase ekstraseluler. Enzim peroksidase ekstraseluler tersebut bekerja secara aktif pada aktivitas lignolisis, sehingga ikatan lignoselulosa putus, dan fraksi lignin terurai menjadi CO2. Chen et al. (2005) melaporkan
kering dan protein kasar pakan. Sabini et al. (2000) melaporkan bahwa kapang T. reesei mampu mendegradasi polisakarida mannan menjadi mannotriosa, mannobiosa, dan monnosa. Menurut Jaelani et al. (2008), fermentasi bungkil inti sawit nyata dapat meningkatkan kandungan protein kasar bungkil inti sawit dibandingkan dengan tanpa fermentasi.
Utama (2011), melaporkan bahwa pemberian khamir S. cerevisiae dalam pakan dapat meningkatkan kecernaan protein dan komponen serat kasar, seperti selulosa dan hemiselulosa, karena sudah dirombak dalam bentuk monosakarida sederhana. Dilaporkan oleh Bidura et al. (2014), bahwa penggunaan isolate khamir Saccharomyces spp yang diisolasi dari colon sapi Bali dalam proses fermentasi pollard nyata dapat meningkatkan kecernaan bahan kering, bahan organik, protein, dan serat kasar pollard, serta secara nyata dapat meningkatkan kandungan energi termetabolis pollard. Hal senada dilaporkan oleh Candrawati et al. (2014), bahwa penggunaan isolate Saccharomyces spp yang diisolasi dari feses sapi Bali dalam proses fermentasi dedak padi, nyata dapat meningkatkan kecernaan bahan kering, bahan organik, dan serat kasar dedak padi, serta secara nyata dapat meningkatkan kandungan energi termetabolis dedak padi.
SIMPULAN
Dapat disimpulkan bahwa diperoleh enam isolat khamir Saccharomyces spp. (Gb5; Gb6; Gb7; Gb9; Gb10; dan Gb11) yang diisolasi dari colon ayam kampung yang potensial sebagai probiotik dan hanya dua isolate yeng menunjukkan aktivitas CMC-ase yang tinggi, yaitu isolat khamir Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9. Implementasi isolat Saccharomyces spp.Gb7 dan Gb9 sebagai inokulan fermentasi dedak padi, nyata dapat meningkatkan kecernaan bahan bahan kering, bahan organik, protein kasar, serat kasar, serta kandungan energi termetabolis dedak padi.
UCAPAN TERIMAKASIH
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, R. Z 2005. Pemanfaatan Khamir Saccharomyces cerevisiae untuk Ternak. Wartazoa Vol. 15 (1): 49-55
Alimyameen. 2011. Penggunaan Probiotik dan Prebiotik Pada Ternak. Available from: http://alimyameen. Blogspot. Com/2011/04/penggunaan-probiotik-danprebiotik-pada-13.html. cited: 25/02/2012
Anonymous. 2011. Apa itu khamir (cited 28 Mei 2012) Available from: www.sehatcommunitycom/2011/05/apa-itukhamir.html#4xzz1x5vxhRMB.
Anonymous. 2012. Saccharomyces Bersifat Fermentatif Melakukan Fermentasi, yaitu Memecah Glukosa menjadi Karbondioksida dan Alkohol kuat. (cited 20 mei 2012) Available from: wikipedia.org/wiki/Saccharomyces-cerevisiae.
Ariwati, N. L.P. 2012. Isolation and Identification of Yeast Saccharomyces spp as Agencia Probiotics and Prevention of Colon Cancer. Thesis, Department of Animal Husbandry, Graduate Program, University of Udayana, Denpasar
Arsyad, M., H. Syam, dan R. Islamiyati. 2001. Kandungan Kalsium dan Fosfor Buah Kakao yang Difermentasi dengan EM-4 pada Berbagai Lama Penyimpanan. Buletin Nutrisi dan Makanan Ternak, Fapet Unhas 2 (1): 1-10.
Bidura, I.G.N.G. 2012. Isolasi, identifikasi dan uji kemampuan khamir Saccharomyces cerevisiae yang diisolasi dari ragi tape sebagai agensia probiotik dan peningkatan produktivitas itik Bali. Disertasi, Program Studi Doktor Ilmu Ternak, Program Pascasarjana, Universitas Udayana, Denpasar
Bidura, I.G.N.G. dan I.G.P.B. Suastina. 2002. Pengaruh Suplementasi Ragi Tape Dalam Ransum terhadap Efisiensi Penggunaan Ransum. Majalah Ilmiah Peternakan 5 (1): 06-11.
Bidura, IGNG., DPMA. Candrawati, and I.B.G. Partama. 2014. Selection of Saccharomyces spp isolates (isolation from colon beef of Bali cattle) as probiotics agent and colon cancer prevention and its effect on pollard quality as feed. Journal of Biological and Chemical Research. July to December Vol. 31 (2): 1043-1047 Bidura, IGNG., I.P. Suyadnya, I.G. Mahardika, I.B.Gaga Partama, I.G.L.Oka dan IG.A.I.
Aryani. 2012. The implementation of Saccharomyces spp.n-2 isolate culture (isolation from traditional yeast culture) for improving feed quality and performance of male Bali duckling. Agricultural Science Research Journal. ISSN-L: 2026-6073. September: Vol. 2 (9): 486-492
Candrawati, DPMA., D.A. Warmadewi and IGNG. Bidura. 2014. Isolation of Saccharomyces spp from Manure of Beef Bali cattle as a probiotics properties and has CMC-ase activity to improve nutrient quality of rice bran. Journal of Biological and Chemical Research. January Vol. 31 (1): 39-52
Chen, Y. H., H. K. Hsu, and J. C. Hsu. 2002. Studies on the fine structure of caeca in domestic geese. AJAS 15 (7): 1018-1021
Chou, L.S., and B. Weimer. 1999. Isolation and Characterization of Acid and Bile Tolerant Isolates from Strains of Lactobacillus acidophilus. Journal Dairy Sci. 62: 23-31. Dawson, P.A. 1998. Bile Secretion and the Enterohepatic Circulation of Bile
Acids.P.1052-1063
Farida, E. 2006. Seleksi Pengujian Bakteri Asam Laktat Kandidat Probiotik Hasil Isolat Lokal serta Kemampuannya dalam menghambat Sekresi Interleukin-8 Dari Alur Sel HCT 116. (Tesis) Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor.
Fuller, R. 1989. History and Development of Probiotics, in: Probiotics the Scientific Basis. Ed.Fuller, R. First Ed. Fuller, R. First Ed London: Chapman and Hall.
Hong, K. J., C. H. Lee, and S. W. Kim. 2004. Aspergillus Oryzae GB-107 Fermentation Improves Nutritional Quality of Food Soybeans and Feed Soybean Meal. J. Med. Food. 7: 430
Hood, S.K. and Zottola. 1998. Effect of low on the ability of Lactobacillus acidophilus to survive and adhere tohuman intedtinal intestinal cell, Journal of Food Science 53: 1514 – 1516.
Hyronimus, B., C. Le Mareec, A.H. Sassi, and A. Deschamps 2000. Acid and Bile Tolerance of spore-forming Lactic Acid Bacteria. Journal Food Microbiology Volume 61: 193-197.
Jaelani, A., W.G. Piliang, Suryahadi, dan I. Rahayu. 2008. Hidrolisis bungkil inti sawit (Elaeis guineensis Jacq) oleh kapang Trichoderma reesei pendegradasi polisakarida mannan. Animal Production Vol. 10 (1): 42-49
Kanti, A. 2007. Screening yeast Cryptococcus sp cellulolitic. Isolated from garden soil biology Wamena, Jaya Wijaya, Papua Province. Journal of Biology XI (1): 17-20 Kompiang, I. P. 2002. Effect of Saccaromyces cerevisiae and sea yeast as a feed additive
probiotic on the performance of poultry. JITV. 7 (1): 18-21
Prangdimurti. 2001. Probiotik dan Efek Perlindungan Terhadap Kanker Kolon (Cited 2010 Des, 17) Available from: http://www.rudyct.com.
Sabini, E., K.S. Wilson, M. Siika-aho, C. Boisset and H. Chanzy. 2000. Digestion of single crystals of mannan I by an endo-mannanase from Trichoderma reesei. EuropeJournal Biochemestry 267:2340-2344
Schrezenmeir, J. And M. de Vrese, 2001. Probiotics, Prebiotics and Symbiotics-Approaching and Definition. American Journal of Clinical Nutrition 73 : 361S – 364S
Smet, I.D., L. Van Hoorde., M.V. Woestyne., H. Christiaens., and W. Verstraete. 1995. Significance of Bile Salt Hydrolytic Avtivities of Lactobacilli. Journal Appl Bacteriol. 79 : 292 -301.
Steel, R.G.D. and J.H. Torrie. l989. Principles and Procedures of Statistics. 2nd Ed. McGraw-Hill International Book Co., London.
Sujaya, N., Y. Ramona., N.P. Widarini, N.P. Suriani., N.M.U Dwipayanti., K.A. Nocianitri., dan N.W. Nursini. 2008. Isolation and characteristics of lactic acid bacteria Sumbawa horse milk. Veterinary Journal volume 9 March 2008 2: 52-59. Tjay, T.H. dan Kirana R. 2007. Essential Drugs. Jakarta: Elex Media Komputindo.
Utama, C. S. N. 2011. Potensi Probiotik Bekatul. Poultry Indonesia. Vol VI, September: 78-80
Van Soest, P. J., J. B. Robertson and B. A. Lewis. 1991. Methods for dietary fibre, neutral detergent fibre and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition. J.Dairy Sci. 74:3583-3597
Wahyudi, A. dan L. Hendraningsih. 2007. Probiotics. Concept, Implementation, and Expectations. Textbook. Faculty of Animal Husbandry and Fisheries, University of Muhammadiyah Malang
Wahyuni, S. H. S., J. Wahju, D. Sugandi, D. J. Samosir, N. R. Anwar, A. A. Mattjik, dan B. Tangenjaya. 2008. Implementasi Dedak Padi Terfermentasi Oleh Aspergillus Ficuum dan Pengaruhnya terhadap Kualitas Ransum Serta Performans Produksi Ayam Petelur. Jurnal Pengembangan Peternakan Tropis Vol. 33 (4):255-261
