UJI VIABILIT AS ISOLAT KHAMIR BAHAN PROBIOTIK DALAM CAIRAN RUMEN KERB AU STERIL
Irawan Sugoro
Puslitbang Teknologi Isotop clan Radiasi -BATAN
M.R. Pikoli
Jurusan Biologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah
ABSTRAK
UJI VIABILITAS ISOLAT KHAMIR BAHAN PROBIOTIK DALAM CAIRAN RUMEN
KERB AU STERIL. Efisiensi kecemaan pakan dapat ditingkatkan dengan menggunakan probiotik dari khamir. Salah satu tahapan percobaan yang dilakukan adalah uji viabilitas khamir dalam cairan rumen steril untuk mengetahui pertumbuhan khamir tanpa adanya mikroba rumen. Isolat khamir yang digunakan adalah R1 dan R2 yang berasal dari hasil isolasi cairan rumen kerbau serta isolat mutan R110 dan R210 hasil irradiasi sinar gamma dengan dosis 10 Gy. Tahapan percobaan terdiri dari pembuatan inokulum khamir dan uji viabilitas dengan menggunakan metode produksi gas secara in vitro. Parameter yang diukur adalah pertumbuhan khamir, produksi gas, pH, konsentrasi VFA dan amonia. Semua isolat khamir R1, R2, R110, dan R210 mampu tumbuh dalam medium cairan rumen steril. Pertumbuhan tertinggi terjadi pada isolat R110 dengan jtimlah sel tertinggi terjadi pada jam ke-24 dengan jumlah 4,2 x 105 sel/ml. Produksi gas tertinggitertinggi pada jam ke 24 dan 48 terjadi pada i isolat khamir R210 sebesar 16,7 dan 19,2 mI. Analisis cairan rumen menunjukkan terjadi penurunan pH dan produksi amonia serta peningkatan produksi VFA setelah inku basi selama 48 jam. Berdasarkan hasil percobaan, semua isolat khamir memiliki kemampuan tumbuh dalam medium cairan rumen steril.
ABSTRACT
VIABILITY OF YEAST AS PROBIOTIC MATTER IN STERIL BUFFALLO RUMEN LIQUID. Digestibility can be increased by probiotic from yeast. One of experiment stage is viability test of yeast in sterile rumen liquid to detect the growth of yeast without the influence of rumen microbial. The yeast isolates were used R1 and R2 from buffallo rumen and yeast mutan R110 and R210 from 10 Gy gamma irradiation. The experiments were inoculum preparation and viability test by in vitro gas production. The parameters were yeast growth, gas production, pH, VFA and ammonia concentration. The result showed that all yeast isolates were growth with adaptation fase and the highest growth occured on R110 after inccubation 24 h with the number of cell i.e. 4.2 x 105 celli mI. The highest gas production after 24 hand 48 h incubation occured on R210 i.e. 16.7 and 19.2 mI. Analysis of rumen liquid showed that pH medium and ammonia production decrease and VFA production increase after 24 h incubation. It could be concluded, all of yeast isolates have ability to growt in sterile rumen liquid.
mengandung
I. PENDAHULUAN
umumnya
serat tinggi
'ermasalahan yang dihadapi oleh
sehingga efisiensi kecernaan berkurang Salah satu carapetemak adalah ketersediaan pakan
hijau-an yhijau-ang memiliki kualitas baik clhijau-an keter-
adalah dengan
yang sinambung. Pakan hijauan
1].
sebagai pakan tambahan
sedianny
Suplemen
389
Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X /fate! Kartika Chandra, .14 Vesember ;J,O04
yang sering digunakan adalah UMMB,
akan merngubah pH rumen. Selain itu,dalam
meningkatkanberperan khamir akan mengstimulasi penggunaan
hidrogen oleh bakteri astogenik rumen. Penambahan khamir sebagai suplemen akan mempengaruhi metabolisme rumen dan meningkatkan kondisi hewan [3,4].. jumlah mikroba rumen sehingga keCernaan
pakan menjadi tinggi. Selain itu, suplemen
dapat berupa probiotik. Probiotik dapat
digunakan baik secara in vivo maupun inSecara in vitro, probiotik ditambah- Sumber probiotik dapat diperoleh dengan cara mengisolasi langsung dari callan rumen temak itu sendiri sehingga kan ke dalam pakan untuk mendegradasi
serat menjadi senyawa sederhana sehingga
saat pengaplikasian lebih mudah karena mikroba telah teradaptasi dalam callan rumen sebelurnnya. Dalam percobaan ini, probiotik yang digunakan adalah khamir. Hasil isolasi telah dilakukan mudah untuk dicema. Sedangkan secara in
vivo I probiotik diberikan langsung ke temak sehingga meningkatkan fermentasi pakan dalam rumen dan mempengaruhi
metabolisme ternak. Produk probiotik saat
yang
khamir ill telah banyak beredar di pasaran clan
menunjukkan
keanekaragamandengan tingkat produksi biomassa clan
digunakan
umumnyaproduk impor [2).
Mikroba yang dapat kemampuan metabolisme yang berbeda-beda 151. Salah satu cara untuk menstimu-sebagai sumber probiotik dapat berupa
lasi pertumbuhan sehingga produksi bio-bakteri clan jamur. Akan tetapi jamur lebih
massa bisa ditingkatkan dengan waktu banyak digunakan karena untuk produksi
clan penangannya lebih mudah dibanding- sll1gkat adalah menstimulasi pertumbuh-an dengpertumbuh-an optimasi faktor-faktor lingku-Suplemen dengan
kan dengan bakteri.
jamur seperti Aspergilus clan Sacharomtjces cerevisiae akan
menggunakan
ngan atau penciptaan mutan-mutan secararadiasi. Percobaan yang di.lakukan menun-jukkan bahwa irradiasi dengan dosis
meningkatan kecemaan berat kering,
produksi susu, kualitas susu, clan per- rendah 5-15 Gy mampu meningkatkan laju pertumbuhan berkisar 30-50 % tambahan bobot badan. Suplemen tersebut
jumlah bakteri
meningkatkan
akan
selulolitik rumen, meningkatkan degradasi
dengan menggunakan medium terbaik hasil optimasil6J.
serat, clan mengubah komposisi VF A rumen. Khamir akan memproduksi asam
malat. yang berperan sebagai faktor pertumbuhan untuk bakteri laktat yang
rumen steril untuk mengetahui kemam-puan pertumbuhan clan fermentasi isolat
Prosiding Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X
JIOteJ Kartika Chandra, .14 Vesember :J;O04
khamir
dalam
cairan rumentanpa
cairan rumen steril yang mengandung kultur khamir dimasukkan ke dalam dipengaruhi oleh mikroba rumen secara invitro produksi gas. syringe yang telah berisi 200 mg serbuk sorghum clan diinkubasi pada suhu 39OC.
II.TATAKERJA
Pencuplikan dilakukan pada jam ke -0, 4,Bahan. Medium yang digunakan 12, 24, daD 48 jam. Parameter yang diukur dalam percobaan ini adalah
Dextrose Broth' (PDB), 'Potato Dextrose Agar
,
Potato
adalah produksi gas, ..
kharnir, pH, konsentrasi amonia clan VF A
pertumbuhan
(PDA), clan callan rumen kerbau steril.
Kurva
pertumbuhan
khamir.
Sebanyak 0.1 ml sampel dari uji viabilitas khamirdimasukkan ke dalam 0.9 ml NaCI Sterilisasi bahan dilakukan denganmeng-gunakan autoklaf Facia suhu 121 DC clan
tekanan 1 atm selama 15 menit. Isolat clan dilakukan hingga seri pengenceran khamir yang digunakan adalah Rl clan R2
haBit isolasi clari cairan rumen kerbau clan
tertentu. Dari masing-masing pengenceran diambil 0.1 ml untuk dimasukkan ke dalam
Rll0 clan R210, isolat khamir muffin ter- PDA dalam caw an petri clan
seleksi hasil iradiasi sinar gamma dengan disebar dengan meng~kan batang Dygalsky hingga merata clan diinkubasi pada suhu 39°C selama 2 hari. Koloni yang
dosis 10 Gy [5),
Uji viabilitas khamir dalam medium
cairan rumen steril. Sebanyak 3 ose kultur tumbuh kemudian dihitung clan akan di-peroleh jumlah sel (cfujml). Selanjutnya khamir berumur 1 hari dalam medium
PDA
diinokulasikan ke dalam 30 m1 dibuat kurva pertumbuhan antara waktu medium PDB clan diinkubasi Facia suhu denganjumlah gel [8],kamar dengan agitasi 120 rpm selama 1
hari. Cairan rumen steril dibuat menjadi III. HASIL. DAN PEMBAHASAN
kondisi anaerob dengan menggunakan gas Hasil uji viabilitas khamir menun. CO2 selama 15 menit kemudian dicampur jukkan semua isolat memiliki kemampuan untuk tumbuh dalam medium cairan rumen steril, tetapi pola pertumbuhannya dengan kultur khamir sebanyak 10%
uumlah sell x 105 sell ml) [6]. Penentuan
jumlah khamir dilakukan dengan cara tak berbeda-beda (Gambar 1). Pertumbuhan langsung
menggunakan
kurvastandar
isolat khamirdengan persamaan y = 8.107X -4.106 terlebih dahulu
dengan r2 = 0,956 (x = nilai absorbansi clan adaptasi clan setelah jam ke-6 mengalami y = jumlah sell ml) [5). Sebanyak 30 m1 kenaikan atau Ease eksponensial.
Prosiding Preselrtasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X
Ifotel Kartika Chandra, .14 Vesember :J;OD4
Terjadinya fase adaptasi karena medium Callan rumen steril, terutama
untuk
karbohidrat sederhana seperti glukosa,maltosa, sukrosa, clan fruktosa sangatlah
awal pertumbuhan isolat khamir adalahPDB clan kondisi perlakuan yang awalnya
aerob menjadi anaerob. Pertumbuhan terbatas. Khamir
membutuhkan waktu
untuk mencerna
senyawa komplek seperti
tertinggi terjadi pada isolat Rll0 pada jamke 24 dengan jumlah 4.2xl05 sel/mI. Tidak karbohidrat, lemak, clan terutama serat [4],
terlalu
tingginya
pertumbuhan khamirkarena bahan-bahan nutrisi dalam medium
4.51 E+05 4.01E+05 E 3.51E+05 ~ 3.01E+05 In .I: 2.51E+05 III E 2.01E+05 ~ 1.51E+05 1.01 E+05 5.05E+Q4 5.00E+02 -+-R1 ~R2 -.-R110 -*--R21 0 JumlahseVml Waktu 0 6 24 48 R1
R2
RII0
R210
Gambar 1. Pertumbuhan isolat khamir R1, R2, R110, clan R210 pada uji viabilitas dalam cairan rumen steril.
setelah 24 clan 48 jam aclalah isolat khamir R210 sebesar 16.7 clan 19.2 ml/200 mg. Selain dengan melihat pertumbuhan
khamir, uji viabilitas dapat juga dilihat dari gas yang diproduksi. Gas tersebut merupa-kan hasil fermentasi khamir dalam kondisi Selama kondisi anaerob akan
anaerob.
Produksi gas yang tinggi ini didukung pula dati datasebelumnya, yaitu pertum-buhan isolat ini yang tertinggi secara statistik, produksi gas untuk semua isolat dihasilkan gas CD2 hasil fermentasi
gluko-sa. Proses fermentasi khamir dapat dilihar tidak
menunjukkan
perbedaan yangnyata, kecuali terhadap kontrol.
Facia Gambar 3 [4). Produksi gas tertinggi
-,,:: j9Z
~ Puslitbang Keselamatan Radiasi dall Biomedika Nuklir-Badan Teriaga NukCir Nils/anal
Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X
/iole! Kartika Chandra, .14 Vesember :J;{)t)4
Hasil analisi$ cairan
rumen
setelah 48 jam menjadi 5.59 -5.91. pH terendah terjadi pada isolat khamir R210, yang menunjukkan kemampuannya dalam memanfaatkan bahan-bahan nutrisi menunjukkan terjadinya penurunan pHclan produksi amonia serta peningkatan produksi VF A (Gambar 3). pH merupakan
parameter yang paling mudah untuk
menyatakan terjadi proses fermentasi atau
dalam cairan rumen dengan menghasilkan asam. Asam-asam yang diproduksi kha-tidak [9). pH awal cairan rumen setelah mil adalah aSaIn suksinat, asetat, butirat ditambahkan inokulum khamir adalah 6.23 clan propionat sebagai hasil metabolime
khamir pada kondisi anaerob (4,7],
-6.65 dan mengalami penurunan setelah inkubasi 24 jam menjadi 5.64 -5.94 dan
25
-E -In ~ G .~ ~ ~ "C 0 ... a. 024 m148 0 R1 R2 R110 Isolat Khamir R210Gambar 2. Produksi gas isolat khamir pada uji viabilitas dalam cairan rumen steril.
Gambar 3. Metabolisme khamir dalam kondisiaerob clan anaerob [4].
20
15
10
Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X
/iole! Kartika Chandra, :14 Vesember 2004
18 16 E 14 0 ~ 12 "0 E 10 E ;: 8 I&. > 6 4 R1 -e--R2 -.-R110 --R210 10 20 30 40 Waktu (jam) 50 60 .,-+-R1 ~R2 ~R110 --R210 60
Gambar 4. pH, VF A, dan amonia cairan rumen kerbau steril setelah diinokulasi isolat khamir.
IV. SIMPULAN
terjadi pada isolat isolat khamir R210sebesar 16.7 clan 19.2 ml/200 mg. Analisis Semua isolat khamir Rl, R2, RII0,
cairan rumen menunjukkan terjadi penu-clan R210 mampu tumbuh dalam medium
runan pH clan produksi arnonia serta callan rumen steril. Pertumbuhan tertinggi
peningkatan produksi VF A setelah inku-basiselama 48 jam.
teIjadi pada isolat R110 dengan jumIah gel tertinggi teIjadi pada jam ke-24 dengan jumlah 4.2 x 105 gel/mI. Produksi gas ter-tinggi terter-tinggi pada jam ke 24 dan 48
Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dun Lingkungan X UoteJ Kartika l'handra,:l4 Vesember !lO04
DAFfARPUSTAKA
1
ANONIMUS., BAT AN, 1997.ATOMOS
UMMB,
2. ANONIMUS., Yeast Metabolism, Download from: web. med. uni-munchen. de, 2004.
3. WALKER, G.M., Yeast Physiology and Biotechnology, John Wiley and Sons. Chichster,1997.
4.
DEACON, J., The Microbial World: Yeast and Yeast Like Fungi. Institute of Cell and Molecular Biology, The University of Edinburg, 2004.
5.
5UGORO, I. clan PIKOLI, M., Isolasi clan Seleksi Khamir dari Cairan Rumen
Kerbau sebagai Bahan Probiotik,
BAT AN , 2004.SNIFFEN, DURAND, ONDARZA, and DONALDSON., Predicting the Impact Of a Live Yeast Strain on Rumen Kine-tics and Ration Formulation, Download From: animal. cals. arizona. eduj swnrncj papers, 2004.
6.
7.
SUGORO, I., reran Teknik Nuklir di Bidang Petemakan, Kompas, 2004.8.
MICHAEL, J. PELCZAR clan E.C.S. CHAN. Dasar-Dasar Mikrobiologi. UI Press, Jakarta, halo 80-85, 1992.9. ARYANTHA, N.P., Panduan Prak-tikum Mikrobiologi Dasar, Departe-men Biologi ITB, 2000.
