PENGARUH TEKNIK PENYIMPANAN TERHADAP
AKTIVITAS MIKROBA DALAM BIANG BIOPLUS
(The Effect of Preservation Technique on Microbial Activities
of Bioplus Culture)
M.WINUGROHO,Y.WIDIAWATI dan P.MAHYUDIN
Balai Penelitian Ternak, PO Box 221, Bogor 16002
ABSTRACT
Biang Bioplus consisted of rumen microbes from many buffalos selected through metoda Balitnak since
1993. It was still kept in the Laboratory in incubator bottle at temperature of 39o C and anaerobic condition in the liquid form. The cost is quite high due to refreshment of the growth media every two weeks. Thus finding techniques to keep the Biang Bioplus in other forms are required. An experiment was undertaken to determine two types of techniques namely, oven drying (39oC) and frozen in freezer. Measurements were conducted on bacteria population of Biang Bioplus and its activities on feed degradation after 4 and 8 months of storage. In
vitro technique was used to determine the microbial activities in substrate degradation. Results of experiment
showed that drying oven of Biang Bioplus reduced bacteria population by 18.4 and 37.7%, reduce substrate degradation by 8 – 10% and 16 – 18% after 4 and 8 months of storage. Frozen technique of Biang Bioplus also reduced bacteria population by 23.2 and 37.3%; reduced substrate degradation by 5 and 16% after 4 and 8 months of storage. It can be concluded that the two techniques namely oven drying and frozen in freezer and time of storage up to 8 months reduced bacteria population of Biang Bioplus and their activities in substrate degradation.
Key Words: Biang Bioplus, Storage, Bacterial Activity, Susbtrate Degradation
ABSTRAK
Biang Bioplus diperoleh dari mikroba rumen kerbau terseleksi melalui metoda Balitnak sejak tahun 1993.
Pemeliharaannya sampai kini masih dalam bentuk segar dalam waterbath suhu 39oC dalam kondisi anaerob. Cara ini memerlukan pembiayaan yang cukup besar karena perlu dilakukan penyegaran setiap 2 minggu. Oleh karena itu sangat diperlukan mencari cara untuk menyimpan selain dalam bentuk segar. Pengujian menerapkan dua cara penyimpanan yaitu kering oven 39oC dan dibekukan di dalam freezer, untuk kemudian dilihat dampaknya terhadap populasi bakteri dan aktivitas mikroba dalam mencerna substrat jerami setelah penyimpanan 4 dan 8 bulan. Metoda in vitro digunakan untuk menguji aktivitas mikroba dengan menggunakan substrat jerami. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada teknik kering oven, penurunan populasi bakteri terjadi sekitar 18,4 dan 37,7% dan aktivitas mencerna pakan 8 – 10% dan 16 – 18% setelah penyimpanan 4 dan 8 bulan. Pada teknik pembekuan dalam freezer, penurunan populasi bakteri sekitar 23,2 dan 37,3% dan aktivitas mencerna serat 5 dan 16% setelah penyimpanan 4 dan 8 bulan. Dapat disimpulkan bahwa teknik pengeringan dengan oven dan beku di dalam freezer serta penyimpanan sampai 8 bulan menurunkan populasi bakteri dan aktivitas mikroba dalam Biang Bioplus.
Kata Kunci: Bioplus, Penyimpanan, Aktivitas Mikroba, Degradasi Substrat
PENDAHULUAN
Biang Bioplus berisi mikroba rumen kerbau
yang telah terseleksi dengan menggunakan metode Balitnak (WINUGROHO et al., 1993) dari banyak kerbau yang ada dibeberapa lokasi di Pulau Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Jawa, Nusa Tenggara dan Timor Timur. Biang
Bioplus mengandung bakteri, fungi dan
protozoa, diantaranya adalah Ruminococcus sp., Streptococcus sp., Selenomonas sp.,
Anaeromyces sp., Neocalimastix sp.,
Orpinomyces sp., Pyromyces sp., dan Isotrica
sp., dengan jumlah 3,14 – 9,00 x 109 sel/gram.
Biang Bioplus ini tetap dipelihara dalam
ditempatkan dalam water bath suhu 39oC dan dalam kondisi anaerob dengan mengikuti prosedur THEODOROU dan BROOKS (1990).
Biang Biolpus ini dipergunakan untuk
memproduksi probiotik Bioplus yang telah banyak dipergunakan untuk meningkatkan produktivitas ternak potong dan ternak perah (WINUGROHO et al., 2001; WINUGROHO et al., 1993; 1995; 1997). Pemeliharaan Biang Bioplus ini dilakukan dengan cara penyegaran media dan pemberian substrat sebagai media hidup mikroba di dalamnya. Proses penyegaran media dan pemberian media tumbuh ini biasanya dilakukan minimal 2 minggu sekali. Proses penyimpanan Biang Bioplus yang telah hampir 15 tahun di Laboratorium telah menghabiskan banyak biaya. Beberapa teknik penyimpanan dicoba untuk dikerjakan agar
Biang Bioplus dapat disimpan dalam bentuk
lain.
Dua teknik penyimpanan dipilih untuk dicobakan pada Biang Bioplus. Teknik tersebut adalah pengeringan dalam oven suhu 39oC dalam kondisi aerob dan penyimpanan beku dalam freezer dan kondisi aerob. Kedua teknik ini dipakai karena penyimpanan mikroba bersama dengan medianya yang dibekukan telah terbukti dapat menyimpan beberapa jenis bakteri dengan kehilangan viabilitas yang sangat rendah dan stabilitas genetik yang tinggi (MOORE dan CARLSON, 1975). Penyimpanan dalam kondisi kering baik itu kering dengan menggunakan freeze drying maupun dengan oven dan sinar matahari telah pula dilakukan untuk banyak jenis bakteri, kapang dan khamir (SLY, 1983). Meskipun metode ini telah terbukti dapat menyimpan mikroba dalam jangka panjang, namun pada beberapa jenis mikroba yang sangat sensitif terjadi kehilangan viabilitas (RUDGE, 1991). Penyimpanan mikroba yang sensitif lebih disarankan untuk dilakukan di refrigerator atau pada suhu rendah.
Untuk melihat pengaruh penerapan teknik penyimpanan Biang Bioplus terhadap
aktivitasnya dalam mencerna pakan dan daya sinergistiknya dengan mikroba rumen ternak yang biasa dijadikan target perbaikan (sapi PO) maka dilakukan uji in vitro. Pengujian dilakukan pada Biang Biopus yang belum diberi perlakuan dan juga yang telah diberi perlakuan teknik penyimpanan dan kemudian disimpan selama 4 dan 8 bulan.
Hasil pengujian ini akan sangat bermanfaat guna mendapatkan teknik penyimpanan yang tepat untuk Biang Bioplus sehingga biaya pemeliharan selama ini dapat ditekan. Selain itu juga diharapkan penyimpanan ini tidak merubah atau menghilangkan spesies bakteri yang ada dalam Biang Bioplus.
MATERI DAN METODE
Dua teknik penyimpanan Biang Bioplus diujikan untuk melihat dampaknya terhadap aktivitas mikroba yang terkandung dalam
Biang Bioplus dalam mencerna pakan. Kedua
teknik tersebut adalah:
1) Pengeringan dengan oven pada suhu 39oC.
Biang Bioplus cair (@ 500 ml) ditempatkan
pada baki plastik terbuka dan dikeringkan dengan kondisi aerob di dalam oven suhu 39ºC. Pengeringan memakan waktu sekitar 5 hari. Setelah itu Biang Bioplus yang sudah kering ditempatkan dalam suhu ruang dalam kondisi aerob.
2) Pembekuan pada suhu < 0oC. Biang
Bioplus cair (@ 500 ml) ditempatkan pada
kantong plastik dalam kondisi aerob dan dibekukan di dalam freezer.
Sebagai kontrol, maka dilakukan pengujian populasi bakteri dan aktivitas mikroba dalam
Biang Bioplus segar (awal) dan sinergistiknya
saat dikombinasikan dengan mikroba rumen PO.
Lamanya penyimpanan adalah 4 dan 8 bulan untuk kemudian dilakukan analisa terhadap aktivitas mikroba dalam Biang
Bioplus serta kombinasinya dengan mikroba
dari rumen sapi PO sebagai ternak target dalam mencerna pakan. Parameter yang diamati untuk mengukur aktivitas mikroba dalam Biang
Bioplus adalah total produksi gas hasil
fermentasi pakan selama 96 jam, kecernaan bahan kering dan bahan organik pakan setelah 96 jam masa inkubasi dan total populasi bakteri dalam Biang Bioplus baik sebelum maupun setelah disimpan (OGIMOTO dan IMAI, 1981). Pengujian dilakukan dengan teknik in
vitro dari THEODOROU dan BROOKS (1990)
dengan menggunakan substrat pakan jerami padi giling dan larutan buffer. Lama inkubasi di dalam water bath suhu 39oC adalah 96 jam. Sumber mikroba inokulum nya adalah Biang
diambil dari rumah potong hewan. Jumlah inokulum yang dimasukkan dalam setiap botol adalah 10 ml. Untuk Biang Bioplus kering, maka dilakukan konversi berdasarkan kandungan bahan kering awal sehingga total yang diinokulasikan adalah 10 ml. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 4 kali. Adapun rancangan dari in vitro nya adalah sebagaimana terlihat pada Tabel 1.
Digunakan rancangan acak lengkap, dimana data-data yang diperoleh kemudian di uji statistik. Apabila ditemukan perbedaan, maka untuk mengetahui perbedaan dari setiap kelompok dilanjutkan dengan uji duncan (STEEL dan TORRIE, 1980).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penghitungan total populasi bakteri yang dikandung di dalam Biang Bioplus (awal) dan Biang Bioplus yang telah dikering oven dan disimpan di dalam freezer kemudian disimpan selama 4 dan 8 bulan di tampilkan pada Tabel 2. Dalam Tabel disertakan pula total populasi bakteri dalam cairan rumen PO yang selanjutnya digunakan dalam pengujian efek sinergistik dalam pencampurannya dengan
Biang Bioplus.
Tampak bahwa populasi bakteri di dalam
Biang Bioplus mengalami penurunan setelah
mendapatkan perlakuan dengan kering oven maupun dengan dibekukan dalam freezer. Penurunan total populasi bakteri terjadi sekitar 18,4 dan 37,7% setelah Biang Bioplus dikeringkan dengan oven dan disimpan selama 4 dan 8 bulan. Penyimpanan Biang Bioplus dalam keadaan beku di freezer juga menurunkan total populasi bakteri sebesar 23,2 dan 37,3% setelah penyimpanan 4 dan 8 bulan.
Hasil pengujian kerja bakteri yang terkandung dalam Biang Bioplus (awal) dalam mencerna substrat jerami padi ditunjukkan dengan total produksi gas yang dihasilkan selama proses ferementasi. Untuk melihat efek sinergistik dari Biang Bioplus (awal) pada saat dikombinasikan dengan mikroba rumen dari ternak yang menjadi target perbaikan (sapi PO), maka Biang Bioplus (awal) dikombinasikan dengan cairan rumen dari ternak target. Total produksi gas yang dihasilkan selama proses fermentasi (96 jam) dapat dipakai sebagai acuan banyaknya substrat yang terdegradasi oleh mikroba. Gambar 1 memperlihatkan total produksi gas setelah 96 jam masa inkubasi jerami padi dalam botol in vitro dimana terjadi proses fermentasi oleh bakteri.
Tabel 1. Perlakuan yang diuji untuk melihat pengaruh penerapan teknik penyimpanan terhadap aktivitas
Biang Bioplus
Perlakuan Analis
Biang Bioplus awal Populasi bakteri, produksi gas, kecernaan BK dan BO Cairan rumen PO segar Populasi bakteri, produksi gas, kecernaan BK dan BO
Biang Bioplus kering oven Populasi bakteri, produksi gas, kecernaan BK dan BO
Biang Bioplus dalam freezer Populasi bakteri, produksi gas, kecernaan BK dan BO
BB awal >< PO segar Populasi bakteri, produksi gas, kecernaan BK dan BO
BB kering oven >< sapi PO Populasi bakteri, produksi gas, kecernaan BK dan BO
BB freezer >< sapi PO Populasi bakteri, produksi gas, kecernaan BK dan BO BB : Biang Bioplus; BK : bahan kering; BO : bahan organik
Tabel 2. Total populasi bakteri dalam Biang Bioplus awal dan yang telah disimpan selama 4 dan 8 bulan
dengan teknik yang berbeda
Perlakuan Awal (sebelum disimpan) Penyimpanan 4 bulan Penyimpanan 8 bulan
Biang Bioplus 60,67 x 109 sel/ml
Biang Bioplus kering oven 49,49 x 109 sel/ml 37,8 x 109 sel/ml
Biang Bioplus dalam freezer 46,57 x 109 sel/ml 38,02 x 109 sel/ml Cairan rumen PO segar 29,14 x 109 sel/ml 27,15 x 109 sel/ml
Gambar 1. Total produksi gas hasil fermentasi jerami padi oleh Biang Bioplus
(awal) dan kombinasinya dengan cairan rumen PO
Nampak bahwa dengan jumlah dan jenis substrat yang sama, total produksi gas yang dihasilkan dari kelompok kombinasi antara
BiangBioplus (awal) dan sapi PO lebih banyak
(81,6 ml) dibandingkan dengan yang dihasilkan dari Biang Bioplus (awal) (52,5 ml) atau cairan rumen sapi PO (61,1 ml) itu secara individu (P < 0,05). Hal ini mengindikasikan adanya sinergistik positif antara mikroba dalam Biang
Bioplus (awal) dan dalam cairan rumen sapi PO.
Hasil pengujian ada tidanya sinergistik diantara mikroba dalam Biang Bioplus yang telah di beri perlakuan teknik penyimpanan dan disimpan selama 4 bulan dan mikroba dalam cairan rumen PO di tampilkan pada Gambar 2. Aktivitas mikroba di dalam Biang Bioplus yang di kering oven dan disimpan dalam
freezer setelah disimpan selama 4 bulan
mempunyai aktivitas mencerna jerami padi yang relatif sama seperti yang diperlihatkan oleh gas yang dihasilkan selam proses pencernaan (58,3 vs 57,3 ml). Kombinasinya dengan cairan rumen PO masih memberikan sineristik positif seperti yang ditunjukkan oleh produksi gas hasil kombinasi ini. Biang
Bioplus yang dikering oven ketika
dikombinasikan dengan mikroba dari rumen PO memberikan produksi gas 95,4 ml. Nilai ini masih dibawah kombinasi Biang Bioplus yang disimpan dalam freezer dengan mikroba sapi PO yaitu 103,7 ml.
Hasil pengujian aktivitas mikroba setelah penyimpanan selama 8 bulan ditampilkan pada Gambar 3.
Gambar 2. Total produksi gas hasil fermentasi jerami padi oleh Biang
Bioplus yang dikering oven dan disimpan dalam freezer setelah
disimpan selama 4 bulan dalam kondisi aerob dan kombinasinya dengan cairan rumen PO
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 To ta l Pr o d u k s i ga s (m l)
B B oven B B freez er C r P O B B oven X C r P O
B B freez er X C r P O P e rla kua n
Gambar 3. Total produksi gas hasil fermentasi Biang Bioplus yang dikering oven dan
disimpan dalam freezer setelah disimpan selama 8 bulan dalam kondisi aerob dan kombinasinya dengan cairan rumen PO
Hasil yang sedikit berbeda ditampilkan pada pengujian setelah masa penyimpanan 8 bulan. Biang Bioplus yang disimpan di dalam
freezer mempunyai aktivitas yang sedikit lebih
tinggi (51 ml) dibandingkan dengan yang dikering oven (43,4 ml). Kombinasinya dengan mikroba rumen sapi PO juga masih memberikan sinergistik positif (96 dan 98 ml) mekipun tidak berbeda nyata apabila dibandingkan dengan aktivitas dari mikroba rumen PO secara individu (84,7 ml) (P > 0,05).
Nilai kecernaan bahan kering (KCBK) dan bahan organik (KCBO) dari substrat jerami padi selama proses fermentasi oleh Biang
Bioplus (awal) dan kombinasinya dengan
mikroba sapi PO ditampilkan pada Table 3. Sedangkan data yang sama untuk penyimpanan
Biang Bioplus setelah 4 dan 8 bulan
ditampilkan pada Tabel 4. Nilai yang diperoleh dari parameter KCBK dan KCBO memperlihatkan pola yang sama dengan produksi gas. Hal ini disebabkan produksi gas akan dihasilkan selama proses pencernaan pakan (CHURCH, 1976). Semakin banyak produksi gas yang dihasilkan semakin banyak juga susbtrat yang terdegradasi oleh mikroba.
Dampak sinergistik antara mikroba dalam
Biang Bioplus baik yang segar (awal) maupun
yang sudah kering oven dan disimpan di
freezer dengan penyimpanan 4 dan 8 bulan
masih terlihat positif. Namun demikian data memperlihatkan bahwa teknik penyimpanan dan lama penyimpanan mempunyai pengaruh
yang cukup besar terhadap aktivitas mikroba dalam Biang Bioplus maupun kemampuan bersinergistik dengan mikroba rumen sapi PO. Teknik penyimpanan dengan kering oven menurunkan aktivitas mencerna mikroba dalam
Biang Bioplus sebesar 8 – 10% pada
penyimpanan 4 bulan dan 16 – 18% pada penyimpanan 8 bulan. Sedangkan teknik penyimpanan dalam freezer menurunkan aktivitas mencerna mikroba dalam Biang
Bioplus sebesar 5% pada penyimpanan 4 bulan
dan 16% pada penyimpanan 8 bulan. Ini menunjukkan bahwa penurunan aktivitas mikroba dalam Biang Bioplus lebih banyak pada yang dikering oven dibandingkan dengan yang disimpan didalam freezer.
Tabel 3. Rataan kecernaan bahan kering dan bahan
organik dari Biang Bioplus (awal) serta kombinasinya dengan cairan rumen PO segar Perlakuan KCBK (%) KCBO (%) Biang Bioplus 38,15 39,45 Cairan rumen PO 46,46 48,99
Biang Bioplus > < cairan
rumen PO
50,34 52,08
Teknik penyimpanan mikroba dengan pengeringan maupun penyimpanan di dalam
freezer bersama media hidup mikrobanya telah
Tabel 4. Rataan kecernaan bahan kering dan bahan organik dari Biang Bioplus yang telah dikering oven dan
disimpan di dalam freezer serta kombinasinya dengan cairan rumen PO segar
Penyimpanan 4 bulan Penyimpanan 8 bulan Perlakuan
KCBK (%) KCBO (%) KCBK (%) KCBO (%)
Cairan rumen PO 43,65 45,79 43,22 45,78
Biang Bioplus kering oven 34,44 36,77 31,77 32,13
Biang Bioplus kering oven > < cairan rumen PO 48,46 49,99 45,37 47,35
Biang Bioplus dalam freezer 32,02 39,58 31,84 37,04
Biang Bioplus dlm freezer > < cairan rumen PO 48,74 51,67 47,69 49,30
dalam kondisi aerob. Keberhasilan teknik penyimpanan ini telah banyak dilaporkan (RUDGE, 1991; SLY, 1983; CHOTIAH, 2006). Aplikasi kedua teknologi penyimpanan ini untuk mikroba anaerob (rumen) belum dilakukan, sehingga tidak ditemukan data pembanding untuk hasil penelitian ini. Namun demikian hasil ini menunjukkan bahwa kedua teknik penyimpanan ini berdampak pada penurunan aktivitas maupun populasi mikroba yang ada dalam Biang Bioplus. Teknik lainnya perlu dicari dan dicoba untuk mendapatkan teknik penyimpanan yang baik sehingga penurunan aktivitas dan populasi mikroba yang terjadi sekecil mungkin.
KESIMPULAN
Dapat disimpulkan bahwa teknik dan lama penyimpanan menurunkan populasi dan aktivitas mikorba dalam Biang Bioplus. Pada teknik kering oven, penurunan populasi bakteri sekitar 18,4 dan 37,7% dan aktivitas mencerna pakan 8 – 10% dan 16 – 18% setelah penyimpanan 4 dan 8 bulan. Pada teknik pembekuan dalam freezer, penurunan populasi bakteri sekitar 23,2 dan 37,3% dan aktivitas mencerna serat 5 dan 16% setelah penyimpanan 4 dan 8 bulan.
DAFTAR PUSTAKA
CHOTIAH, S. 2006. Pengaruh proses freeze-drying dan penyimpanan pada suhu kamar terhadap viabilitas dan patogenisitas plasma nutfah mikroba Pasteurella multocida. Bull. Plasma Nutfah 12(1): 40.
CHURCH, D.C. 1976. Digestive Physiology and Nutrition of Ruminants. Oxford Press, Oregon.
MOORE, L.W. and R.V. CARLSON. 1975. Liquid nitrogen storage of phytopathogenic bacteria. Phytopathology 65: 246 – 250.
OGIMOTO, K. and S. IMAI. 1981. Atlas of Rumen Microbiology. Jap. Sci. Soc. Press, Tokyo. RUDGE, R.H. 1991. Maintenance of bacteria by
freeze-drying. In: Maintenance of Microorganisms and Cultured Cells. KIRSOP, B.E. and A. DOYLE (Eds.). Academic Press Limited. pp. 31 – 43.
SLY, L.I. 1983 Preservation of microbial cultures.
In: Plant Bacterial Diseases: A Diagnostic.
FAHY, P. and G.J. PERSLEY (Ed.). Guide, Chapter 13, pp. 275 – 298.
STEEL,R.G.D. and J.H.TORRIE. 1980. Principles
and Procedures of Statistics: A Biometrical Approach. Second Edition. McGraw-Hill Book Company, London.
THEODOROU, M.K. and A.E. BROOKS. 1990. Evaluation of a New Procedure for Estimating the Fermentation Kinetics of Tropical Feeds. The Natural Resources Institute, Ctatham. WINUGROHO,M.,A.D. SOEDJANA dan Y.WIDIAWATI.
1995. Evaluasi pemanfaatan Bioplus dan CYC-100 (Saccharomyces cerevisiae) pada sapi ex-import. Pros. Seminar Nasional. Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, Bogor.
WINUGROHO, M.,M. SABRANI,P.PUNARBOWO,Y. WIDIAWATI dan A. THALIB. 1993. Non-genetics approach for selecting rumen fluid containing specific microorganisms (Balitnak Method). Ilmu dan Peternakan 6: 5 – 9.
WINUGROHO,M,Y.WIDYASTUTI,Y.SAEPUDIN dan S.MARIJATI. 2001. Studi Penggunaan Bubuk Kolostrum dan Bioplus untuk Produksi Susu (Konsistensi efektifitas bioplus yang disimpan pada ternak fistula). Kumpulan Hasil Penelitian APBN T.A. 2001. Balai Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor.
WINUGROHO, M., Y.WIDYASTUTI, SUHARYONO, T. ARTININGSIH, Y. WIDIAWATI dan C. HENDRATNO. 1997. Pengembangan galur mikroba rumen untuk menunjang industri peternakan pedesaan di kawasan timur Indonesia: Determinasi kombinasi mikroba rumen pencerna serat. Kerjasama Balai Penelitian Ternak dengan DRN.
