Sesuai dengan namanya, buku ini berisi kompilasi sejumlah komponen anti nutrisi yang terdapat pada pakan. Meskipun buku ini lebih dimaksudkan sebagai buku teks, namun penggunaannya tentu tidak terbatas pada beberapa mata kuliah tersebut saja.
DAFTAR TABEL
PENDAHULUAN
- TANIN
- Tanin
- SAPONIN
- Saponin
Efek positif tanin terhadap ternak seperti disebutkan di atas terjadi pada konsentrasi rendah hingga sedang. Selain bersifat anti nutrisi, tanin pada konsentrasi tinggi juga dapat menimbulkan efek toksik bahkan menyebabkan kematian pada hewan ternak.
INHIBITOR PROTEASE
Inhibitor Protease
Pada fase akhir, protein seluler dipecah menjadi asam amino yang diperlukan untuk proses pertumbuhan autotrofik. Proses degradasi aktivitas penghambat trypsin selama proses perkecambahan pada kacang-kacangan disajikan pada Tabel 1.
LEKTIN (HEMAGLUTIN)
Lektin (Hemaglutin)
ASAM OKSALAT
Asam Oksalat
Hasil penelitian juga mengungkapkan bahwa asupan oksalat total pada kadar 0,58% dari asupan DM tidak memberikan efek merugikan pada pejantan. Pada konsentrasi tinggi, asam oksalat juga diduga menyebabkan asam urat (pembengkakan pada area sendi). Bahaya lain yang dapat timbul adalah kemungkinan masuknya logam berat ke dalam jaringan akibat ikatannya yang kuat dengan asam oksalat dan masuk ke sistem metabolisme, seperti kadmium (Cd).
Oksidasi glioksilat merupakan jalur terpendek dan paling efisien untuk pembentukan asam oksalat pada tanaman yang mengandung oksalat. Percobaan pada ternak ruminansia (sapi, kambing dan domba) yang diberi pakan rumput oksalat tinggi mempunyai kadar Ca darah yang lebih rendah dibandingkan dengan ternak yang diberi pakan rumput oksalat rendah (Tabel 5). Catatan: * Tidak ada analisis statistik yang dilakukan; **Rumput Guinea diolah dengan asam oksalat 3%; a,b pada kolom yang sama dengan superskrip yang berbeda berarti berbeda nyata pada p-value < 0,05.
Berdasarkan hasil beberapa penelitian (Tabel 6), kandungan oksalat maksimum dalam pakan yang masih aman bagi ternak ruminansia adalah 2,0% oksalat terlarut, padahal kadar tersebut dapat menurunkan kadar Ca.
ASAM FITAT
Lebih tepatnya, itat adalah campuran garam asam itat kalium, magnesium dan kalsium yang ada sebagai khelat dan bentuk penyimpanan fosfor dalam biji-bijian, kacang-kacangan dan minyak nabati. Asam itat memiliki muatan negatif pada rentang pH yang luas dan memiliki afinitas yang kuat terhadap ion mineral seperti kalsium, seng, dan besi. Asam itat juga dapat membentuk kompleks dengan protein dan pati sehingga mengurangi daya cerna nutrisi tersebut.
Asam Fitat
Mineral seng (Zn) merupakan mikronutrien yang bioavailabilitasnya paling mudah dipengaruhi oleh asam itat. Pengaruh asam itat pada kalsium (Ca), magnesium (Mg), besi (Fe), tembaga (Cu) dan mangan (Mn) pada percobaan monogastrik pada hewan dan manusia juga telah dipublikasikan. Penelitian in vitro juga menunjukkan interaksi antara asam itat dengan logam berat seperti timbal (Pb) dan kadmium (Cd).
Mekanisme biologis pengaruh keberadaan asam itat serta logam berat timbal dan kadmium belum terungkap secara jelas. Asupan asam itat yang tinggi juga dapat disertai dengan peningkatan konsentrasi kalsium di usus besar. Di sisi lain, khususnya dalam nutrisi manusia, aspek fisiologis nutrisi positif dari asam itat patut dipertimbangkan.
Selain perbedaan kadar asam itat, aktivitas itase berbagai bahan pakan juga sangat bervariasi dan harus diperhitungkan.
GLUKOSINOLAT
Glukosinolat
Sapi yang mengkonsumsi tepung rapeseed mempunyai sifat mengurangi konsumsi pakan karena kandungan glukosinolatnya yang tinggi. Penyinaran gelombang mikro pada frekuensi 2.450 MHz selama 2,5 menit dapat menonaktifkan enzim myrosinase yang terdapat pada tepung rapeseed dan merusak struktur kimia glukosinolat. Selain itu, teknik ekstrusi basah yang diterapkan pada tepung lobak dengan penambahan amonia (150°C, 200 rpm, 2% amonia) dapat menurunkan kandungan glukosinolat hingga 670 µmol/mmol.
Merendam tepung lobak dalam larutan tembaga sulfat (CuSO4.5H2O) dapat secara efektif menurunkan kadar glukosinolat hingga 900 µmol/mmol. Ketika tepung lobak yang diberi perlakuan diberikan kepada ayam pedaging dan babi, pertumbuhan, fungsi tiroid, status yodium, kadar Zn serum, dan aktivitas enzim alkali fosfatase meningkat dibandingkan dengan kontrol (tepung lobak yang tidak diberi perlakuan). Dibandingkan dengan kontrol, tepung rapeseed yang diberi perlakuan panas dapat meningkatkan produksi susu dan efisiensi penggunaan nitrogen pada sapi perah menyusui.
Pada pola makan tinggi glukosinolat, suplementasi yodium (I) dan tembaga (Cu) dapat mengurangi efek negatif yang ditimbulkan oleh glukosinolat.
GLUKOSIDA SIANOGENIK (SIANOGEN)
Glukosida Sianogenik (Sianogen)
Jalur biosintesis glukosida sianogenik dari asam amino adalah sebagai berikut: (1) hidroksilasi asam amino menjadi asam N-hidroksiamino, (2) konversi asam N-hidroksiamino menjadi aldoksim, (3) konversi menjadi nitril, (4) hidroksilasi asam amino nitril menjadi α -hidroksinitril, dan (5) glukosilasi α-hidroksinitril menjadi glukosida sianogenik (Gambar 25). Dalam linamarin, suatu glukosida sianogenik yang biasa ditemukan pada singkong, enzim β-glukosidase yang secara spesifik mengkatalisis reaksi tahap 1 disebut linamarase (Gambar 26). Oleh karena itu, reaksi tahap 1 yang dikatalisis oleh enzim β-glukosidase merupakan penghalang utama terhadap reaksi hidrolisis keseluruhan pada glukosida sianogenik.
Glikosida sianogenik dalam bentuk utuh tidak beracun, yang beracun adalah sianida (HCN) yang dilepaskan pada hidrolisis enzim atau asam. Diperkirakan bahwa pH rendah dalam monogastrik menonaktifkan enzim β-glukosidase yang bertanggung jawab untuk katalisis glukosida sianogenik menjadi HCN. Pengolahan melalui berbagai teknik merupakan cara yang efektif untuk menghilangkan atau mengurangi glukosida sianogenik yang terkandung dalam pangan sehingga pangan yang dihasilkan aman untuk dikonsumsi.
Sianogen dapat dihilangkan atau dikurangi melalui proses pengeringan akibat penguapan sianida yang terbentuk setelah kontak antara glukosida sianogenik dan enzim.
MIMOSIN
Senyawa 3,4-DHP dapat diekskresikan melalui urin dalam bentuk bebas atau terkonjugasi, terutama sebagai glukuronida. Konsumsi mimosin dalam konsentrasi tinggi dapat menyebabkan kerontokan bulu, penyakit gondok, gangguan reproduksi, kerusakan sel epitel, berkurangnya konsumsi pakan bahkan menyebabkan kematian baik pada sapi ruminansia maupun sapi monogastrik. Efek toksik mimosin terhadap ternak sangat bergantung pada konsentrasi mimosin dalam bahan pakan dan lamanya ternak mengonsumsi pakan dengan kandungan mimosin tinggi.
Ketika konversi sistin dari metionin terganggu, sintesis rambut/wol terganggu, yang pada akhirnya menyebabkan kerontokan bulu atau bulu pada ternak yang mengonsumsi mimosin dalam jumlah besar.
Mimosin
NITRAT DAN NITRIT
Nitrat dan Nitrit
- methylene blue
Uji coba lapangan dilakukan di Universitas Massey pada sapi perah untuk menguji pengaruh pupuk urea terhadap akumulasi NO3 di padang rumput berbasis kacang-kacangan. Meskipun kecil kemungkinannya bahwa lebih dari 50 kgN/ha akan diberikan dalam dosis tunggal pada padang rumput yang digembalakan, tujuan percobaan ini adalah untuk menguji pengaruh pemberian pupuk N yang berlebihan terhadap akumulasi NO3 di padang rumput. Di Selandia Baru, akumulasi NO3- di padang rumput telah diamati selama kondisi cuaca dingin dan berawan, terutama setelah musim kemarau.
Penelitian telah menunjukkan bahwa ada banyak laporan kasus keracunan padang rumput dan pakan akibat tingginya kadar NO3 pada domba dan sapi perah di Selandia Baru selama 10 tahun terakhir. Misalnya, pada tahun 1999, 63 sapi perah mati karena keracunan nitrat di peternakan sapi perah Northland setelah mengonsumsi padang rumput dengan kandungan NO3- yang tinggi. Penting untuk diingat bahwa tingkat NO3 di padang rumput yang melebihi tingkat toksisitas bergantung pada tingkat konsumsi padang rumput oleh hewan tersebut.
Sapi yang lapar tidak boleh merumput di padang rumput baru dalam kondisi cuaca mendung, terutama setelah musim kemarau.
GOSIPOLGOSIPOL
Gossypol terikat diproduksi dengan menghubungkan gossypol secara kovalen dan gugus epsilon-amino bebas lisin dan arginin melalui reaksi pewarna atau reaksi Maillard. Cara ini dapat diterapkan pada biji kapas yang dikeluarkan, biji kapas yang dibol dan dibol, tepung biji kapas, biji kapas panggang, kue biji kapas, tepung biji kapas, dan minyak biji kapas. Gossypol ini bereaksi dengan tiourea dan anilin dalam kondisi asam menghasilkan kompleks kuning-oranye, yang diukur pada 440 nm.
Cara ini dapat diterapkan pada biji kapas, tepung biji kapas, piring biji kapas dan kue ukuran (kue kecil). Mengingat kondisi cuaca, produksi gossypol berkorelasi positif dengan jumlah curah hujan dan berkorelasi negatif dengan suhu. Konsentrasi gossypol dalam biji kapas berkisar antara 14.000 mg/kg gossypol total dan 7.000 mg/kg gossypol bebas.
Gossypol mempunyai potensi pengobatan untuk leukemia, limfoma, karsinoma usus besar, kanker payudara, mioma dan kanker prostat.
Gosipol
Prosedur pencegahan saat ini melibatkan pengolahan produk biji kapas untuk mengurangi konsentrasi gossypol bebas melalui penggunaan panas dan tekanan saat memproses produk kapas. Pengolahan, termasuk perlakuan panas dan proses ekstrusi, dapat menurunkan konsentrasi gossypol bebas dalam biji kapas. Beberapa jamur dapat mengurangi konsentrasi gossypol bebas dalam tepung biji kapas melalui fermentasi, termasuk Aspergillus.
Selain itu, suplementasi makanan dengan besi sulfat dapat mengurangi konsentrasi gossypol bebas dalam makanan karena pengikatan besi sulfat ke kelompok reaktif gossypol. Hidroksilasi struktur basa pada posisi berbeda kemudian membentuk ikatan ester dengan berbagai gugus asam yang mengarah pada pembentukan berbagai macam senyawa phorbol ester. Ester phorbol aktif, TPA (4ß-12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate), pertama kali ditemukan pada tanaman puring, tanaman semak di Asia Tenggara.
Phobol ester bersifat racun bagi berbagai spesies hewan seperti domba, kambing, sapi, ayam, ikan bahkan manusia.
Forbol Ester
ALKALOIDALKALOID
Jika dikonsumsi, zat ini menyebabkan kelumpuhan, detak jantung cepat dan berakhir pada kematian. Secara umum keluarga angiospermae merupakan tumbuhan yang kaya akan zat ini, namun perlu diingat bahwa sebaran alkaloid sangat tidak merata, bahkan ada tumbuhan sejenis yang tidak mengandung zat tersebut sama sekali. Gejala toksik tersebut antara lain gangren (kehilangan bagian tubuh), kejang, aborsi pada hewan bunting dan kematian.
Contoh gejala toksik yang terjadi akhir-akhir ini adalah munculnya hipertermia pada ternak, berkurangnya produksi susu pada sapi di Afrika Selatan akibat konsumsi kacang-kacangan yang terinfeksi C. Ada berbagai metode untuk menentukan kadar alkaloid pada biji-bijian dan rumput, yaitu metode kolorimetri, TLC, immunoassay terkait-enzim (ELISA), LCluoresensi, deteksi elektrokimia LC dan spektrometri massa LC (MS).
DAFTAR PUSTAKA
Effects of condensed tannin on nitrogen digestion in ruminants: a meta-analysis of in vitro and in vivo studies. Silage quality as influenced by the concentration and type of tannins present in silage material: a meta-analysis. A meta-analysis on the methane-reducing properties of saponin-rich sources in the rumen: influence of supplementation level and plant sources.
An initial investigation of the pattern of rumen fermentation and methane emissions in sheep offered diets containing urea or nitrate as a nitrogen source. Effect of ruminal administration of wild-type Escherichia coli or a genetically engineered strain with enhanced high nitrite reductase activity on methane emission and nitrate toxicity in nitrate-infused sheep. Manipulation of rumen methanogenesis by combination of nitrate with beta 1-4 galactooligosaccharides or nisin in sheep.
Nitrate and sulfate: Effective alternative hydrogen sinks for mitigating ruminal methane production in sheep.
PROFIL PENULIS
Dr Anuraga Jayanegara, SPt, MSc
Dr Ir Muhammad Ridla, MAgr
Prof Dr Ir Erika B. Laconi, MS
Prof Dr Ir Nahrowi, MSc
