Hay pertama tamma saya ucapkan terimah
kasih kepadaa teman teman sudah mau menngunjungi blog saya J
Ini dia ni laporan mikrobia
dalam peternakan
Semoga bermanfaat yahhh
Makalah
Mikrobia di Bidang Peternakan
Di Susun
Oleh:
Kelompok I
1.Dedi Wirawan Anie
2.Haris Singgili
3.Moh. Agung Aldiansyah
4.Rifkyanto Daud
5.Robin Halid
6.Yenti unggango
7.Herdianty Paneo
8.Megawati Tine
9.Noviana
10.Afriyanti Rauf
FAKULTAS ILMU-ILMU PERTANIAN
JURUSAN PETERNAKAN
UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO
2012
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar
Belakang
Sistem
pencernaan pada ternak ruminansia seperti pada ternak pada umumnya berfungsi
untuk mencerna bahan pakan, menyerap zat-zat makanan dan mengeluarkan sisa
pakan. Lingkaran saluran pencernaan dipengaruhi oleh jenis bahan yang
dikonsumsi. Pakan utama rumninansia adalah hijauan. Pakan hijauan umumnya
berciri amba (bulky) dan tinggi serat kasarnya. Keistimewaan ruminansia
terletak pada sistem pencernaannya yang mampu memanfaatkan bahan makanan
berserat kasar tinggi. Kemampuannya dalam mencerna bahan makanan berserat kasar
tinggi, terletak pada rumen yang berfungsi mencerna serat kasar secara
fermentasi dengan bantuan mikroba rumen.
Pada ternak
yang mendapat pakan serat, perkembangan bakteri pencerna serat perlu
ditingkatkan. Di dalam rumen ada tiga jenis mikroorganisme, yaitu bakteri,
protozoa, dan fungi. Pakan dengan kualitas rendah menyebabkan kontribusi
mikroba pada ternak semakin besar, sedangkan pada kondisi pakan miskin akan
nutrisi populasi protozoa cenderung menekan perkembangan bakteri dan fungi
karena protozoa tidak mendapat pakan yang layak bagi dirinya, padahl kedua
golongan mikroba ini sangat dibutuhkan dalam pencernaan serat kasar, sehingga
keberadaan protozoa harus terkontrol terutama di daerah pakan berkualitas
rendah.
Salah satu
usaha untuk mengontrol populasi protozoa (fauna) dalam rumen adalah dengan
defaunasi. Defaunasi adalah penghilangan sebagian atau keseluruhan populasi
protozoa rumen dalam rangka meningkatkan kemampuan ternak untuk memanfaatkan
pakan kualitas rendah. Berdasarkan penelitian, defaunasi total secara kimiawi
dapat menimbulkan keracunan pada ternak, defaunasi parsial dengan bahan alami
relatif lebih aman dan hanya mengurangi sebagian dari seluruh populasi protozoa
dalam rumen.
Di dalam rumen
terdapat populasi mikroba yang cukup banyak jumlahnya. Misalnya, kehadiran
fungi dalam rumen diakui sangat bermanfaat bagi pencernaan pakan serat karena
dia membentuk koloni pada jaringan selullosa pakan. Rizoid fungi tumbuh jauh
menembus sel tanaman sehingga pakan lebih terbuka untuk dicerna oleh enzim
bakteri rumen.
Untuk
mwngtahui informasi lebih banyak mengenai mikroba rumen dan proses
fermentasinya, dapat dipelajari dalam makalah ini.
1.2.
Permasalahan
Pada makalah ini akan dibahas mengenai :
- Klasifikasi Mikroba dalam rumen
- Proses Fermentasi oleh Mikroba dalam Pencernaan Ruminansia
- Sifat dan Cara Kerja Mikroba dalam mencerna bahan makanan
- Faktor yang mempengaruhi kehidupan
mikroba rumen dan interaksi antar mikroba
1.3. Tujuan
- Mengetahui Klasifikasi mikroba dalam rumen
- Mengetahui proses fermentasi oleh Mikroba dalam pencernaan
ruminansia
- Mengetahui sifat dan cara kerja mikroba dalam mencerna
bahan makanan
- Mengetahui faktor yang
mempengaruhi kehidupan mikroba rumen dan interaksi antar mikroba
1.4. Manfaat
Dengan
mempelajari mikroba yang terdapat pada lambung ruminansia berikut proses
fermentasinya, maka diperoleh pemahaman mengenai jenis bahan makanan apa saja
yang digunakan oleh bakteri untuk hidup, sehingga pakan yang diberikan dicerna
secara optimal oleh mikroba rumen.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1.
SISTEM PENCERNAAN RUMINANSIA
Sistem Pencernaan Herbivora berdasarkan pada kegiatan Mikroorganisme dan dapat dibedakan
menjadi ruminansia dan pseudoruminansia (Pada Saecum
& Colon). Saluran pencernaan ruminansia
terdiri dari mulut, Esofagus,
Lambung: Rumen,
Retikulum, Omasum, Abomasum.
Setiap organ atau kelenjar dalam pencernaan memiliki fungsi
masing – masing, terutama untuk membuat suasana lambung optimal dalam mencerna
makanan. Pencernaan pada ruminansia memanfaatkan enzim – enzim yang dikeluarkan
oleh mikroba atau disebut dengan fermentasi.
Proses Pencernaan pertama terjadi di mulut. Di mulut,
terjadi pencernaan mekanis yang dibantuu dengan saliva. Saliva berfungsi untuk membantu penelanan, buffer (ph 8,4
– 8,5), dan suplai nutrien mikroba (70% urea).
Esophagus merupakan penghubung anatara mulut dan lambung
dimana terjadinya pencernaan fermentative. Keuntungan
pencernaan secara fermentative diantaranya dapat makan cepat dan menampung pakan banyak, dapat mencerna pakan kasar : sumber energi (VFA), dan dapat menggunakan NPN sebagai sumber protein. Sayangnya, banyak energi terbuang sebagai gas metan dan protein nilai hayati tinggi didegradasi menjadi amonia.
- RUMEN
Terletak di sebelah kiri rongga perut. Permukaan dilapisi papila (papila lidah) yang memperluas permukaan untuk absorbsi. Terdiri 4 kantong (saccus) dan terbagi menjadi
4 zona.
- KONDISI
- BK isi rumen : 10 -15%
- Temperatur : 39-40ºC
- pH = 6,7 – 7,0
- BJ = 1,022 – 1,055
- Gas: CO2, CH4,
N2, O2, H2, H2S
- > mikroba: bakteri, protozoa,
jamur
- Anaerob
- FUNGSI
- Tempat fermentasi oleh mikroba rumen
- Absorbsi : VFA, amonia
- Lokasi mixing
- PEMBAGIAN ZONA DI DALAM RUMEN
- PEMBAGIAN MIKROBIOLOGIS:
- Zona gas : CO2, CH4, H2, H2S, N2, O2
- Zona apung (pad zone) : Ingesta yang mengapung (ingesta baru dan mudah dicerna)
- Zona cairan (intermediate zone) : cairan dan absorbsi metabolit yang terlarut dalam cairan (>> mikroba)
- Zona endapan (high density zone) : ingesta tidak dapat dicerna dan benda-benda asing
FUNGSI:
- Tempat fermentasi oleh mikroba rumen
- Tempat absorpsi VFA, amonia
- Menyimpan bahan makanan→ fermentasi
- Lokasi mixing ingesta
- RETIKULUM
Secara fisik tidak terpisahkan dari
rumen. Memiliki lipatan-lipatan esofagus yang merupakan
lipatan jaringan yang langsung dari esofagus ke omasum, Permukaan dalam memiliki papila seperti sarang laba-laba (honey comb) perut jala.
- FUNGSI
- tempat fermentasi
- membantu proses ruminasi
- mengatur arus ingesta ke omasum
- Absorpsi hasil fermentasi
- tempat berkumpulnya benda-benda asing
- OMASUM
Terletak di sebelah kanan (retikulum) garis median (disebelah rusuk 7-11). Bentuknya ellips, permukaan dalam berbentuk laminae dan
disebut perut buku
(pada lamina terdapat papila untuk absorpsi). Pada organ tersebut
terjadi penyerapan air, amonia, asam lemak terbang dan
elektrolit. Pada organ ini dilaporkan juga menghasilkan amonia dan
mungkin asam lemak terbang
(Frances dan
Siddon, 1993).
- FUNGSI
- Grinder dan Filtering
- Fermentasi
- Absorpsi
Pada Abomasum, Intestinum, dan Colon
terjadi Pencernaan secara enzimatis.
- SEKUM DAN KOLON
Sekum dan kolon berbentuk tabung berstruktur sederhana, kondisinya sama dengan rumen.
- FUNGSI
- fermentasi oleh mikroba
- Absorpsi VFA dan air → kolon
- Konsentrasi VFA pada sekum: 7 mM, kolon: 60 mM (rumen = 100 – 150 mM)
Pada sistem pencernaan ternak ruminasia
terdapat suatu proses yang disebut memamah biak (ruminasi). Pakan
berserat (hijauan) yang dimakan ditahan untuk sementara di dalam rumen.
Pada saat hewan beristirahat, pakan
yang telah
berada dalam rumen dikembalikan ke mulut (proses regurgitasi), untuk dikunyah
kembali (proses remastikasi), kemudian pakan ditelan kembali (proses
redeglutasi). Selanjutnya pakan tersebut dicerna lagi oleh enzim-enzim mikroba rumen.
Kontraksi retikulorumen yang terkoordinasi dalam rangkaian proses tersebut
bermanfaat pula untuk pengadukan digesta inokulasi dan penyerapan nutrien.
Selain itu kontraksi retikulorumen juga bermanfaat untuk pergerakan
digesta meninggalkan retikulorumen melalui retikulo-omasal orifice (Tilman et al.
1982).
2.2
MIKROBA RUMEN
Adanya mikroba dan aktifitas fermentasi di dalam rumen
merupakan salah satu karakteristik yang membedakan sistem pencernaan ternak
ruminansia dengan ternak lain. Mikroba tersebut sangat berperan dalam
mendegradasi pakan yang masuk ke dalam rumen menjadi produk-produk sederhana
yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba maupun induk semang dimana aktifitas
mikroba tersebut sangat tergantung pada ketersediaan nitrogen dan energi (Yan
Offer dan Robert 1996). Kelompok utama mikroba yang berperan dalam pencernaan
tersebut terdiri dari bakteri, protozoa dan jamur yang jumlah dan komposisinya
bervariasi tergantung pada pakan yang dikonsumsi ternak (Preston dan Leng
1987).
Mikroba rumen membantu ternak ruminansia dalam mencerna
pakan yang mengandung serat tinggi menjadi asam lemak terbang (Volatile
Fatty Acids = VFA’s) yaitu asam asetat, asam propionat, asam butirat, asam
valerat serta asam isobutirat dan asam isovalerat. VFA’s diserap melalui
dinding rumen dan dimanfaatkan sebagai sumber energi oleh ternak. Sedangkan
produk metabolis yang tidak dimanfaatkan oleh ternak yang pada umumnya berupa
gas akan dikeluarkan dari rumen melalui proses eruktasi (Barry, Thomson dan
Amstrong 1977). Namun yang lebih penting ialah mikroba rumen itu sendiri,
karena biomas mikroba yang meninggalkan rumen merupakan pasokan protein bagi ternak
ruminansia. Sauvant, Dijkstra dan Mertens (1995) menyebutkan bahwa 2/3 – 3/4
bagian dari protein yang diabsorbsi oleh ternak ruminansia berasal dari protein
mikroba. Produk akhir fermentasi protein akan digunakan untuk
pertumbuhan mikroba itu sendiri dan digunakan untuk mensintesis protein sel
mikroba rumen sebagai pasok utama protein bagi ternak ruminansia.
Kualitas pakan yang rendah seperti yang umum terjadi di
daerah tropis menyebabkan kebutuhan protein untuk ternak ruminansia sebagian
besar dipasok oleh protein mikroba rumen. Soetanto (1994) menyebutkan hampir
sekitar 70 % kebutuhan protein dapat dicukupi oleh mikroba rumen.
Rumen merupakan ekosistem yang mengandung komponen biotic
dan abiotik. Komponen Biotik adalah mikroba rumen dengan populasi berkisar
antara 1010 sampai 1012 sel/ml cairan rumen (Ogimoto dan
Imai, 1981) Mikroba Rumen sangat diperlukan dalam proses pencernaan. Rumen
mempunyai kondisi lingkungan yang baik untuk kehidupan mikroba. Temperatur di
dalam rumen berkisar antara 38O – 42O sedangkan pH rata –
ratanya 6.8 atau berkisar antara 6 – 7. Mikroba yang ada di dalam rumen
terdapat pada partikel makanan, dalam cairan rumen dan menempel pada dinding
rumen.
Mikroba rumen diklasifikasikan menjadi bakteri, protozoa dan
fungi. Meskipun aktifitas metabolismenya sama namun jumlah masing-masing
spesies berbeda tergantung bahan pakan yang dikonsumsi. Volume mikroba rumen
kurang lebih 3,6% dari total cairan rumen yang terdiri dari 50% siliata dan 50%
bakteri ukuran kecil.
- BAKTERI RUMEN
Bakteri memiliki populasi terbanyak antara 109-1010
sel/mil cairan rumen ukurannya berkisar antara 0.3 - 50 µm. Bakteri tersebut
berbentuk spiral (Streptococcus) dan yang berbentuk batang (Eubakterium) dan
bakteri yang berbentuk bulat.
Bakteri bentuk batang dan spiral hidup secara anaerob
sedangkan bentuk coccus gram negative ada yang hidup aerob. Selain itu ada juga
bakteri fakultatif yaitu bakteri yang dapat hidup pada kondisi sedikit oksigen
misalnya streptococcus. Bakteri ini biasanya terdapat dalam dinding rumen.
Beberapa jenis
bakteri yang dilaporkan oleh Hungate (1966) adalah :
- bakteri pencerna selulosa (Bakteroidessuccinogenes, Ruminococcus flavafaciens, Ruminococcus albus, Butyrifibriofibrisolvens),
- bakteri pencerna hemiselulosa (Butyrivibrio fibrisolvens,Bakteroides ruminocola, Ruminococcus sp),
- bakteri pencerna pati (Bakteroides ammylophilus, Streptococcus bovis, Succinnimonas amylolytica),
- bakteri pencerna gula (Triponema bryantii, Lactobasilus ruminus),
- bakteri pencerna protein (Clostridium sporogenus, Bacillus licheniformis).
- PROTOZOA RUMEN
Berdasarkan fungsinya terdapat beberapa kelompok protozoa
yaitu kelompok protozoa pencerna protein (misal Ophryoscolex Caudatus),
pencerna selulosa, hemiselulosa dan pati (antara lain diplodonium
ostracodinium). Kelompok protozoa pencerna selulosa, glukosa, pati dan sukrosa
antara lain diplodinium polyplastron.
Kelompok protozoa pencerna gula, glukosa, pati dan pectin
antara lain isotricha intestinalis. Kelompok protozoa pencerna maltosa,
glukosa, selobiose antara lain dasytricha ruminantrium. Kelompok protozoa
pencerna maltosa, pati dan sukrosa antara lain entodinnium caudatum.
Protozoa hidup anaerob oleh karena itu apabila kadar oksigen
dalam oksigen tinggi maka protozoa akan mati karena tidak dapat membuat
ciestee. Populasi protozoa tertinggi apabila makanan yang dikonsumsi ternak
mengandung banyak gula terlarut yaitu mencapai 4x106 sel/ml cairan
rumen. Apabila kekurangan gula terlarut popolasi akan mencapai titik terendah
yaitu 105 sel/ml (preston dan Leng 1987) oleh karena itu total
biomassa protozoa hampir sama dengan total biomasa bakteri.
Populasi yang terbanyak adalah ciliate yaitu berkisar antara
105 – 106 sel / ml (pada kondisi ternak sehat), sedangkan
populasi flagelata berkisar antara 102-104 sel/ml, dengan
ukuran berkisar antara 4,0 sampai 15,0 µm (ogimoto dan imai, 1981;jouany,1991)
populasi protozoa lebih rendah daripada bakteri, tetapi ukurannya lebih besar.
McDonald (1988), Yokoyama dan Johnson (1988) mengemukakan bahwa panjang
protozoa berkisar antara 20 antara 200 µm, oleh karena total biomassa protozoa
hampir sama dengan total biomassa bakteri. Menurut Hungate (1966) Protozoa
dibagi berdasarkan
morfologinya, yaitu :
- Holotrichs yang mempunyai silia hampir diseluruh tubuhnya dan mencerna karbohidrat yang fermentabel.
- Oligotrichs yang mempunyai silia sekitar mulut umumnya merombak karbohidrat yang lebih sulit dicerna (Arora, 1989).
- FUNGI RUMEN
Fungi rumen bersifat anaerob yang terdapat dalam rumen
sebagian besar mencerna serat kasar. Populasinya berjumlah 103-105
sel/ml cairan rumen (Jouany,1991 yang dikutip oleh Nur Kasim Suwardi, 2000).
Meskipun populasinya sedikit, namun sangat berperan dalam mencerna serat kasar.
Fungi Rumen sangat efektif mdalam melonggarkan ikatan jaringan tanaman dan
diperkirakan menjadi mikroba rumen pertama yang mencerna struktur tanaman.
Menurut pendapat Preston dan Leng, 1987, Fungi akan memecah
ikatan hemiselulosa-lignin dan melarutkan pelindung lignin, tapi tidak
mendegradasi lignin. Komponen tanaman dari berbagai hijauan menyebabkan
peningkatan yang besar populasi fungi. Secara in vitro, perkembangan aktivitas
fungi rumen dihambat oleh bakteri rumen karena pemanfaatan N dan asam laktat
oleh bakteri.
Fungi terdiri dari Yeast (ragi) seperti Saccharomyces dan
Mould (Jamur). Untuk hidupnya, jamur seperti Neocallimastix frontalis,
Piramonas communis, dan Sphaeromonas communis, membutuhkan kondisi anaerob.
2.3
PENUNJANG
AKTIVITAS MIKROORGANISME RUMEN
- Konsentrasi Amonia
Penurunan konsentrasi amonia dalam
rumen dapat dilihat dari penurunan konsumsi pakan akibat menurunnya proses
perombakan komponen pakan oleh mikroba. Konsentrasi amonia untuk degradasi
optimum pakan berserat harus di atas 200 mg/liter cairan rumen (Preston dan
Leng, 1987). Penggunakan sumber‐sumber nitrogen yang mudah difermentasi
(fermentable nitrogen) seperti urea dan amonia pada dasarnya bertujuan untuk
meningkatkan konsentrasi amonia cairan rumen. Kadar amonia minimum dalam
meningkatkan efisiensi pemanfaatan karbohidrat mudah terfermentasi (fermentable
carbohydrate) untuk pertumbuhan mikroba direkomendasikan sebesar 50 mg/liter,
akan tetapi jumlah ini terlalu rendah untuk pencernaan optimum pakan berserat
Pemberian urea dalam air minum hanya
dapat dilakukan jika konsentrasi amonia cairan rumen sangat rendah (〈50 mg/liter) dan amonia diasumsikan
sebagai faktor pembatas utama penurunan pertumbuhan dan aktivitas mikroba. Pemanfaatan amonia sangat tergantung pada ketersediaan
faktor lain seperti kerangka karbon yang berasal dari karbohidrat mudah
terfermentasi
- Mineral
Kandungan sulfur yang rendah
menyebabkan penurunan nafsu makan ternak akibat menurunnya kemampuan mikroba
rumen mendegradasi pakan berserat.
2.4
INTERAKSI ANTAR MIKROBA RUMEN
Apabila kualitas pakan kurang baik dan terus berlangsung
dalam waktu lama, protozoa dan bakteri rumen akan bekerja secara antagonistik.
Artinya, kedua mikroba tersebut salingbersiang dalam memanfaatkan bahan – bahan
yang ada dalam makanan terlarut. Protozoa akan memakan bakteri sebagai sumber
protein untuk hidupnya. Dalam satu jam, protozoa dapat memakan 41.610 sel
bakteri pada kepadatan 109 sel/ml cairan rumen sehingga 50 – 90%
dari populasi total bakteri berkurang. Idealnya, perbandingan antara bakteri
dan protozoa adalah 1010 banding 106 sel/ml cairan rumen
tergantung pada jeniiis dan bahan pakan yang diberikan.
2.5
FERMENTASI MIKROBA RUMEN
Bentuk anatomi dan fungsi fisiologis rumen menempatkan
ternak ruminansia pada peranannya yang sangat penting sebagai ternak yang
paling efisien dalam menggunakan bahan makanan murah dan tidak bersaing dengan
kepentingan manusia.
Rumen merupakan bagian terbesar dari perut ruminansia. Di
dalam rumen terdapat sejumlah mikroba yang memungkinkan ternak memanfaatkan
komponen-komponen yang tidak dapat dicerna oleh enzim perut dan disebut dengan
fermentasi. Fermentasi oleh mikroba rumen misalnya hidrolisis karbohidrat
menjadi monosakarida dan disakarida kemudian di fermentasi menjadi asam asetat,
propionate dan butirat. Sedangkan protein sebagian besar dirombak menjadi
peptide, asam amino, ammonia, dan VFA yang selanjutnya disintesis menjadi sel
mikroba untuk kemudian dicerna dalam usus. Lemak akan dihirolisis menjadi asam
lemak dan gliserol.
Mikroba juga membentuk vitamin B komplek. Mikroba juga
membentuk asam amino yang mengandung sulfur dari sulfur anorganik sebagai
sumber NPN. Tidak semua mikroba perombak N dapat memanfaatkan ammonia beberapa
jenis hanya menggunakan peptide dan asam amino. Namun sebagian besar mikroba
menggunakan ammonia untuk membentuk protein tubuhnya. Menurut Satter dan
Slytter, biosintesis tertinggi protein mikroba dicapai pada konsentrasi ammonia
sekitar 50 mg/l cairan rumen.
Fermentasi adalah perubahan kimia dari molekul – molekul
kompleks menjadi molekul sederhana sehingga lebih mudah dicerna oleh aktivitas
enzim. Aktivitas fermentasi mikroba tergantung sama ketersediaan substrat yang
diperlukan untuk hidup, berkembang, dan beraktivitas, tergantung jumlah dan
mutu pakan. Fermentasi mikroba rumen terdiri dari Fermentasi Karbohidrat,
Fermentasi Protein, dan Fermentasi Lemak.
- Fermentasi Karbohidrat
Karbohidrat dapat diperoleh dari
Serat Kasar yang terdiri dari Selulosa, Hemiselulosa, dan Pati. Bakteri
Pencerna selulosa, seperti Ruminococcus albus, Butyrovibrio fibrisolvens, dan
Clostridium lockheadii, akan menghidrolisis selulosa dari pakan berserat kasar.
Oleh karena itu, kadar serat kasar minimal 15% dari BK ransum. Bakteri pencerna
Hemiselulosa, misalnya Bacteroides ruminicola, akan mencerna pentose, heksosa,
dan asam uronat. Sedangkan bakteri pencerna pati seperti Lactobacillus
ruminatum, penting untuk memanfaatkan N dari NPN dalam ransum yang biasa
terdapat pada biji – bijian dan konsentrat.
- FERMENTASI PROTEIN
Protein pakan di dalam rumen akan
mengalami hidrolisis oleh enzim proteolitik menjadi asam amino dan
oligopeptida. Selanjutnya asam asam amino
mengalami
katabolisme lebih lanjut menghasilkan amonia, VFA dan CO2. Amonia menjadi
sumber nitrogen utama untuk sintesis de novo asam-asam amino bagi
mikroba rumen. Proses metabolisme tersebut mengungkapkan bahwa nutrisi
protein ternak ruminan sangat tergantung pada proses sintesis protein mikroba
rumen. Produk hidrolisa protein sebagian besar akan mengalami 15 katabolisme
lebih lanjut (deaminasi), sehingga dihasilkan amonia (NH3). Amonia asal perombakan
protein pakan tersebut sangat besar kontribusinya terhadap amonia rumen.
Diperlukan kisaran konsentrasi amonia tertentu untuk memaksimumkan
laju sintesa protein mikroba. Karena itu kelarutan dan degradibilitas
protein pakan sangat penting untuk diketahui (Arora, 1989).
Amonia (NH3) merupakan
produk utama dari proses deaminasi asam
amino dan kucukupannya dalam rumen untuk memasok sebagian besar
N untuk pertumbuhan mikroba merupakan prioritas utama dalam
mengoptimalkan fermentasi hijauan (Leng, 1990).
Menurut Haryanto (1994), konsentrasi
amonia di dalam rumen ikut menentukan efisiensi sintesa protein
mikroba yang pada gilirannya akan
mempengaruhi
hasil fermentasi bahan organik pakan. Konsentrasi amonia sebesar 50 mg/100ml
(setara dengan 3.57 mM/L) di alam cairan rumen dapat dikatakan
optimum untuk menunjang sintesa protein
mikroba rumen
(Satter dan Slyter, 1974), sedangkan kadar amonia yang dibutuhkan
untuk menunjang pertumbuhan mikroba rumen yang maksimal berkisar antara
4-12 mM (Erwanto et al. 1993). Pengamatan secara in vivo yang dilakukan oleh
Mehrez et al. (1977), kadar amonia cairan rumen yang optimal untuk pertumbuhan
mikroba yang maksimal adalah 16,79 mM. Konsentrasi amonia
menggambarkan kecepatan produksi dari pencernaan nitrogen.
Produk
akhir degradasi
purin dan pirimidin pada ruminansia adalah alantoin (Arora,1995),
terutama berasal dari mikroba rumen dan dalam jumlah kecil berasal dari
jaringan hewan atau disebut alantoin endogen. Kadar alantoin endogen semakin
kecil bila suplai alantoin eksogen meningkat.
Alantoin, asam
urat, xanthin dan hipoxanthin merupakan produk degradasi purin yang
dapat dideteksi dalam urin. Alantoin dalam urin dapat digunakan untuk
mengestimasi besarnya penyedia protein mikroba rumen terhadap induk semangnya. Jika
ekskresi alantoin dalam urin tinggi, ini berarti bahwa protein
banyak yang diserap oleh mikroba rumen dan terjadi proses
katabolisme.
Ekskresi turunan purin di dalam urin
dapat dijadikan indikator pasokan protein
asal mikroba
rumen untuk ternak induk semang, dan kadar alantoin yang didapat pada umumnya
2.13 mmol hari-1. Suplai protein meningkat seiring dengan 16 meningkatnya
kadar alantoin. Ekskresi alantoin berbanding lurus dengan alantoin mikroba rumen
yang diserap, jika diasumsikan perbandingan protein dengan alantoin dalam
populasi mikroba rumen adalah tetap. Sintesis protein mikroba rumen dapat
diestimasi dengan menggunakan persamaan Y = 1.995 + 3.8799 X (Chen et al.
1992).
PROBIOTIK
Fuller (1989) mendefinisikan probiotik sebagai pakan
pelengkap mikroba hidup yang dapat memberikan keuntungan bagi induk semang
melalui perbaikan keseimbangan mikroba rumen dalam saluran pencernaan.
Probiotik dapat terdiri atas satu atau beberapa strain mikroba dan dapat
diberikan pada ternak dalam beberapa bentuk yaitu bentuk tepung, tablet,
kapsul, pasta, dan cairan. Wallace (1994) memberikan definisi bahwa probiotik
adalah mikroba hidup atau kultur mikroba hidup berupa pakan imbuhan yang
memberikan efek keuntungan bagi ternak dan bertujuan untuk memperbaiki
keseimbangan mikroba rumen. Probiotik sebagai pakan pelengkap, karena mikroba
merupakan protein microbial. Probiotik sebagai pakan imbuhan, karena probiotik
tersebut tidak melengkapi zat-zat makanan ransum.
Probiotik merupakan hasil bioteknologi nutrisi ruminansia
yaitu dapat dengan cara rekombinasi informasi genetic dari dua genotip menjadi
genotip baru dan dengan cara biotransfer. Biotransfer dapat melalui pakan
imbuhan dan dapat dengan inokulasi bakteri rumen dari ternak donor kepada
ternak resipien (Wallace, 1994; Winugroho et al . ,1994). Pemberian
melalui pakan imbuhan ada dua macam yaitu pertama dengan memasukkan antibiotic
untuk menekan pertumbuhan mikroba tertentu dan kedua dengan memasukkan
probiotik untuk merangsang pertumbuhan mikroba rumen serta aktivitas
fermentasi.
Penggunaan ragi Saccharomyces cerevisiae sebagai
probiotik yaitu pada CYC-100 dari Korea. Populasi ragi 4,71 x 108 sel/g.
S.cerevisiae memanfaatkan oksigen di dalam rumen, sehingga kondisi rumen
lebih anaerob, dengan demikian memungkinkan berkembangnya mikroba rumen
terutama bakteri selulolitik.
Pencernaan adalah proses pemecahan partikel
makro menjadi partikel yang ukurannya lebih kecil lagi dan diikuti dengan
proses fermentasi dan penyerapan baik dalam rumen maupun usus. Proses
pencernaan pada ternak ruminansia dapat terjadi secara mekanis dalam mulut,
fermentatif oleh mikroba rumen, dan secara hidrolitis oleh enzim-enzim
pencernaan hewan induk semang.
Ruminansia termasuk hewan poligastrik, yaitu hewan yang
memiliki banyak lambung. Lambungnya sendiri terdiri dari rumen, retikulum,
omasum, dan abomasum. Pencernaan secara mikrobial sendiri terjadi pada rumen
dan retikulum dan pencernaan enzimatik terjadi pada abomasum. Hal inilah yang menjadi perbedaan Sistem Pencernaan antara
ternak ruminansia dan non – ruminansia.
Organ yang paling berperan dalam sistem pencernaan
ruminansia adalah Rumen karena memiliki populasi mikroba rumen yang
mengeluarkan enzim – enzim tertentu yang berfungsi untuk mendegradasi bahan
makanan.
Mikroba Rumen bekerja berdasarkan Jenis dan Bahan Pakan
yang diberikan kepada ternak. Pada dasarnya mikroba rumen dibagi menjadi 3
jenis, yaitu Bakteri, Protozoa, dan Fungi.
A. Bakteri
Diklasifikasikan berdasarkan substrat utama yang
digunakan. Di bawah ini adalah Bakteri – bakteri tersebut adalah :
(a) bakteri pencerna selulosa
Contoh : Bakteroidessuccinogenes, Ruminococcus
flavafaciens, Ruminococcus albus, Butyrifibriofibrisolvens
(b) bakteri pencerna hemiselulosa
Contoh : Butyrivibrio fibrisolvens,
Bakteroides ruminocola, Ruminococcus sp
(c) bakteri pencerna pati
Contoh : Bakteroides ammylophilus,
Streptococcus bovis, Succinnimonas amylolytica
(d) bakteri pencerna gula
Contoh : Triponema bryantii,
Lactobasilus ruminus
(e) bakteri pencerna protein
Contoh : Clostridium sporogenus,
Bacillus licheniformis
B. Protozoa
Protozoa diklasifikasikan berdasarkan morfologinya sebab
mudah dilihat berdasarkan penyebaran silianya.
- Protozoa Berdasarkan morfologi
:: Holotrichs
: mempunyai silia
hampir diseluruh tubuhnya dan mencerna karbohidrat yang fermentabel
Contoh karbohidrat yang fermentable
: Gula sederhana
:: Oligotrichs : mempunyai silia
sekitar mulut umumnya merombak karbohidrat yang lebih sulit dicerna
Contoh karbohidrat yang sulit dicerna : Pati, Hemiselulosa,
Lignin
- Protozoa Berdasarkan fungsi
- Kelompok protozoa pencerna protein : Ophryoscolex Caudatus
- Kelompok protozoa pencerna selulosa, hemiselulosa dan pati : Diplodonium ostracodinium
- Kelompok protozoa pencerna selulosa, glukosa, pati dan sukrosa: Diplodinium polyplastron.
- Kelompok protozoa pencerna gula, glukosa, pati dan pectin : Isotricha intestinalis
- Kelompok protozoa pencerna maltosa, glukosa, selobiose : Dasytricha ruminantrium.
- Kelompok protozoa pencerna maltosa, pati dan sukrosa : Entodinnium caudatum.
C.
Fungi
Fungi terbagi menjadi dua yaitu yeast (ragi) seperti
Saccharomyces dan Mould (Jamur). Fungi rumen sangat efektif dalam
melonggarkan ikatan jaringan (hemiselulosa-lignin) tanaman dan diperkirakan
menjadi mikroba rumen pertama yang mencerna struktur tanaman.
Rumen merupakan habitat yang istimewa dan unik, karena
didalamnya terdapat kehidupan dari berbagai jenis mikroba termasuk berbagai
spesies bakteri dan protozoa yang berbeda-beda yang saling berinteraksi melalui
suatu hubungan yang disebut sebagai simbiosa. Jenis simbiosanya sendiri
termasuk ke dalam jenis simbiosa mutualisme (dengan catatan dalam kondisi yang
terkendali).
Banyaknya jenis mikroba rumen yang hidup di dalamnya dan
masing-masing dari mikrobanya itu sendiri memiliki produk fermentasi
intermedier dan produk fermentasi akhir yang bermacam-macam, menyebabkan
kehidupan di dalam rumen menjadi sangat kompleks dan terdapat interaksi dan
interelasi yang luas antar mikroba rumen. Bentuk interelasi tersebut sendiri
dapat berupa ketergantungan akan substrat, saling menguntungkan, ataupun dapat
menjadi suatu kompetisi memperebutkan substrat ataupun juga menjadi suatu
hubungan yang merugikan.
Protozoa dan bakteri dalam rumen akan bersaing dalam hal
penggunaan pati dan gula terlarut. Hal ini akan berakibat pada penurunan
kecepatan fermentasi pati oleh bakteri. Makanan utama dari protozoa adalah
karbohidrat yang mudah larut. Pada kondisi pakan SK tinggi, protozoa menjadi
kurang mendapatkan makanan yang layak baginya. Akibatnya protozoa menjadi
banyak memangsa bakteri dalam rumen, yang berakibat pada menurunnya jumlah
bakteri yang pada akhirnya akan menurunkan kecepatan dari fermentasi bahan
pakan.
Protozoa menggunakan bakteri sebagai sumber protein
selain dari sumber protein dari pakan untuk kelangsungan hidupnya. Sekitar 130
– 21200 bakteri ditelan oleh protozoa dalam setiap jamnya pada kepadatan 109/ml.
Aktivitas protozoa memangsa bakteri selain berefek negatif, terdapat pula efek
positifnya. Efek positifnya sendiri, yaitu memberikan pasokan nitrogen (amonia,
asam-asam amino, dan peptida) dan asam-asam lemak rantai cabang yang merupakan
hasil lisis dari bakteri. Pada kondisi kekurangan makanan protozoa juga akan
memangsa protozoa-protozoa lain yang berukuran lebih kecil.
Pada hewan yang telah menelan makanan SK tinggi, akan
terjadi predasi bakteri selulolitik dan fungi rumen oleh protozoa. Pengaruh
dari predasi oleh protozoa terhadap habitat rumen yang lainnya bergantung pada
kondisi yang kompleks dengan aspek utama kondisi yang berhubungan dengan pakan.
Interaksi lainnya adalah antara fungi dengan bakteri
pencerna SK adalah adanya kemungkinan jamur mempunyai suatu kompetisi dengan
bakteri yang lebih bermanfaat dalam mendegradasi dinding dari sel tanaman.
BAB III
PENUTUP
3
Pembahasan
mengenai mikroba rumen pada ternak ruminansia menghasilkan kesimpulan sebagai berikut.
- Mikroba Rumen diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu Bakteri, Protozoa, dan Fungi.
- Proses Fermentasi terjadi di rumen dan setiap mikroba mendegradasi bahan pakan sesuai substratnya.
- Selulosa,hemiselulosa, pati, gula, dan protein didegradasi oleh Bakteri
- Multisubstrat seperti selulosa-hemiselulosa-pati, selulosa-glukosa-pati-sukrosa, gula-glukosa-pati-pectin, maltose-glukosa-selobiose, maltose-pati-sukrosa, dan protein didegradasi oleh protozoa
- Ikatan jaringan hemiselulosa-lignin dilonggarkan oleh fungi.
- Kehidupan mikroba dipengaruhi oleh kandungan ammonia, mineral, jenis dan jumlah pakan yang diberikan pada ternak, serta kehadiran probiotik.
- Interaksi antara fungi dengan bakteri serta protozoa dengan bakteri adalah antagonistic.
DAFTAR PUSTAKA
Arora, S.P. 1989. Pencernaan Mikroba
pada Ruminansia. Yogyakarta
: Penerbit Gajah
Mada Press
Czerkawski, J.W. 1986. An
Introduction to Rumen Studies. Oxford: Pergamon Press.
Yulianti, An-an & Elvia
Hernawan. 1991. Proses Pencernaan Protein Dalam Rumen. Bandung : Fakultas
Peternakan Universitas Padjadjaran.
Satter, L.D. and L.L. Slyter.1974. Effect
of Ammonia Concentration in Rumen Microbial Protein Production In Vitro.
Br. J. Nutr. , 35 : 199.
Winugroho, M. 1991. Pedoman Cara
Pemanfaatan Jerami Padi pada Pakan Ruminansia. Bogor : Puslitbangnak
Litbang Pertanian.
Hungate, R.E. 1996. The Ruminant and
Its Microbes. New York, London, San Frasisco : Agricultural experimental
Station, University Of California. Academic Press.
Leng, R.A. 1990. Factors affecting
the utilization of 'poor-quality' forages by ruminants articularly under
tropical conditions. Nutrition Research Reviews 3.
Sutardi T. 1977. Ikhtisar Ruminologi.
Bahan Kursus Peternakan Sapi Perah. Kayu Ambon, Lembang. DITJEN Peternakan- FAO.