TINJAUAN PUSTAKA. Sinbiotik

Transkripsi

1 TINJAUAN PUSTAKA Sinbiotik Sinbiotik merupakan salah satu pengembangan pakan konvensional dengan konsep penggabungan probiotik dan prebiotik, yang menjadi jenis makanan berfungsi sebagai makanan pembawa probiotik (Winarno, 2003). Mekanisme kerja prebiotik dan probiotik dalam meningkatkan daya tahan usus (Pusponegoro, 2007) : 1. Meningkatkan sistem kekebalan saluran cerna dengan mengubah lingkungan saluran usus baik ph maupun kadar oksigen. 2. Berkompetisi dengan bakteri patogen dalam pemanfaatan nutrisi (karbohidrat, asam lemak rantai pendek) 3. Merangsang pengeluaran cairan usus yang berguna dalam pencernaan 4. Memproduksi zat antibakteri atau bakteriosin, dan 5. Berkompetisi dengan bakteri patogen untuk menempel di lapisan usus sehingga mengurangi kesempatan bakteri patogen berkembang biak. Probiotik Probiotik adalah sekelompok mikroba hidup yang menguntungkan dan digunakan untuk mempengaruhi induk semang melalui perbaikan mikroorganisme di saluran pencernaan (Fuller, 1992). Probiotik adalah makanan tambahan berupa mikroba yang berpengaruh menguntungkan bagi host dengan memperbaiki keseimbangan mikroba usus melalui meningkatkan jenis mikroba usus (Gibson dan Roberfroid, 1995). Mikroba pada produk probiotik berfungsi meningkatkan kesehatan, maka digolongkan sebagai makanan kesehatan dan makanan fungsional (Hoover, 2000). Menurut Holer (1992), strain mikroba probiotik harus mempunyai kriteria sebagai berikut : 1. Mampu memfermentasi gugus gula oligosakarida dalam waktu relatif cepat, 2. Mampu menggandakan diri, 3. Tahan suasana asam sehingga dapat bertahan di dalam saluran pencernaan, 4. Menghasilkan produk akhir yang dapat diterima oleh induk semang, 5. Mempunyai stabilitas tinggi selama proses fermentasi. Keberhasilan penambahan probiotik pada ransum dipengaruhi interaksi mikroorganisme dalam usus (Fuller, 1992). Selfert dan Gessler (1997) 3

2 mengemukakan bahwa penggunaan probiotik pada unggas bertujuan memperbaiki saluran pencernaan dengan menekan pembentukan racun dan metabolisme yang merangsang reaksi enzim yang dapat menetralisir senyawa beracun, merangsang produksi enzim yang digunakan mencerna pakan dan produksi vitamin. Mekanisme kerja probiotik dalam saluran pencernaan usus (Gambar 1). bakteri patogen Produksi zat antimikroba, asam laktat, bacteriosin, H 2 O 2 berkompetisi pemanfaatan nutrisi dan sel penerima (receptor) probiotik mikroflora normal fungsi usus : mencerna LPS peptidoglycan meningkatkan koloni host Gambar 1. Mikroflora dan probiotik berinteraksi dengan menjadi tuan rumah dalam metabolisme dan ketahanan serta pencegahan kolonisasi dari mikroorganisme patogen Sumber : Guarner et al. (2008) Prebiotik Prebiotik adalah nondigestible food ingredient yang berpengaruh baik terhadap host dengan memicu aktifitas, pertumbuhan, atau keduanya terhadap satu jenis atau lebih mikroba di kolon (Winarno, 2003). Gibson dan Roberfroid (1995) menyatakan bahwa prebiotik adalah bahan makanan yang tidak dapat dicerna dan menguntungkan inangnya dan menstimulasi secara selektif pertumbuhan dan atau aktivitas dari satu atau sejumlah bakteri di kolon sehingga dapat meningkatkan kesehatan. Nutrisi yang dibutuhkan mikroba kolon adalah polisakarida, pektin, selulosa, hemiselulosa dan oligosakarida bersifat tidak tercerna oleh host, tetapi mampu dimanfaatkan mikroba (Schmidl dan Labuza, 2000). 4

3 Prebiotik umumnya adalah karbohidrat yang tidak tecerna dan terserap, berbentuk oligosakarida (oligofructose) dan dietary fiber. Salah satu jenis kelompok oligosakarida sumber prebiotik adalah kelompok gula sederhana seperti rafinosa, stakiosa, dan verbakosa (Saputera, 2004). Oligosakarida berupa rafinosa pada ubi jalar dapat digunakan sebagai prebiotik, karena di kolon ataupun usus rafinosa tidak diserap sehingga mikroba berperan dalam mencerna gugus gula rafinosa. Oligosakarida adalah media terbaik untuk perkembangan dan pertumbuhan bakteri Bifidobacteria yang menguntungkan dalam usus besar (kolon), sehingga oligosakarida disebut sebagai prebiotik (Tomomatsu, 1994). Adapun tujuan pemberian probiotik adalah untuk memperbaiki keseimbangan populasi mikroba didalam saluran pencernaan, dimana mikroba-mikroba yang menguntungkan populasinya akan meningkat dan menekan pertumbuhan mikroba yang merugikan yang sebagian besar adalah mikroba penyebab penyakit (mikroba patogen). Pemakaian probiotik ini tidak mempunyai pengaruh yang negatif baik kepada ternak maupun manusia yang mengkonsumsi hasil ternak (Budiansyah, 2004). Ubi Jalar Ubi jalar (Ipomoea batatas) berasal dari Amerika Tengah merupakan tanaman tropis yang tumbuh subur diketinggian m dpl dan di suhu optimum 21 0 C C, kelembaban udara 50%-60% dan curah hujan mm/tahun serta ph tanah 5,5-6,5 (Widodo, 2006). Ubi jalar adalah salah satu tanaman berpotensi besar di Indonesia karena areal panen lahan sawah maupun tegalan meningkat setiap tahun dengan produksi nasional rata-rata 10 ton/ha. Kendala umur simpan diperpanjang dengan mengolah menjadi tepung, tetapi penggunaan dan produk olahan masih terbatas pada bidang riset (Widodo, 2006). Jenis ubi jalar diantaranya ubi jalar putih, ubi jalar merah dan ubi jalar ungu. Ubi jalar putih memiliki mg (9.657 SI) beta karoten, sedangkan ubi jalar warna merah jingga mg ( SI) beta- karoten. Makin pekat warna merah, makin tinggi kadar betakaroten dan kaya akan senyawa lutein dan zeaxanthin, pasangan antioksidan karotenoid dan vitamin C sebesar 23 mg/100 g, dan Ca sebesar 30 mg/100g (Aini, 2004). Betakaroten ialah bahan pembentuk vitamin A dalam tubuh. Lutein dan zeaxanthin merupakan senyawa aktif berperan penting menghalangi proses perusakan sel. (Aini, 2004). 5

4 Sistematika tanaman ubi jalar (Ipomoea batatas) dalam dunia umbuh-tumbuhan adalah sebagai berikut (Widodo, 2006) dan Morfologi ubi jalar (Gambar 2) : Divisi Kelas Famili Genus Spesies : : : : : Spermatophyta Dikotiledon Convolvulaceae Ipomoea Ipomoea batatas Pada saat dipanen berat kering ubi jalar 16%-40% dan sekitar 75%-90% batang bagian atas bunga daun bunga ditangkai buah node internode batang cabang batang akar cabang akar umbi ubi jalar adalah karbohidrat. Karbohidrat merupakan kandungan utama dari ubi Gambar 2. Morfologi Ubi Jalar Sumber : Huaman (2010) jalar. Selain itu, ubi jalar juga mengandung vitamin, mineral, fitokimia (antioksidan) dan serat (pektin, selulosa,hemiselulosa) serta beberapa jenis gula larut (maltosa, sukrosa, fruktosa dan glukosa). Pati terdiri dari 60%-70% amilopektin dan 30%-40% % amilosa. Jenis oligosakaridaa pada ubi jalar adalah rafinosa (Palmer, 1982). Informasi kandungan tepung ubi jalar (Tabel 1). Tabel 1. Kandungan Nutrien Ubi Jalar (%BK) Komposisi Abu (%) Lemak (%) Serat Kasar (%) BETN (%) Protein Kasar (%) Gula Sumber : Hartadi (1980) * Anwar et al. (1993) Nilai 4,1 2,0 6,1 82,9 4,9 5,23 * Rafinosa masih terkandung di ubi jalar yang telah dimasak dan bersifat tidak tercerna. Oligosakaridaa dianggap penting bagi makhluk hidup karena dapat 6

5 mencegah timbulnya bakteri merugikan dalam usus. Penggunaan umbi ubi jalar mentah terdapat faktor pembatas berupa anti tripsin yang menghambat pertumbuhan dan pembentukan tripsin dalam tubuh ternak, namun dapat dihilangkan atau dikurangi dengan pengeringan umbi mentah (Widodo, 2006). Ragi Tape Ragi tape merupakan bibit (starter) untuk membuat berbagai macam makanan fermentasi dan umumnya bulat pipih berdiameter 4 6 cm dengan ketebalan 0,5 cm (Hidayat et al., 2006). Ragi tape terdiri dari kapang, khamir, dan bakteri sehingga rasa hasil fermentasi dipengaruhi mikroorganisme yang aktif pada ragi tersebut. Ragi yang mengandung mikroflora seperti kapang, khamir, dan bakteri berfungsi sebagai starter fermentasi, kaya akan protein yakni 40%-50% (Susanto dan Saneto, 1994). Menurut Gandjar (1999), proses pembuatan ragi selalu membutuhkan sedikit ragi yang telah jadi sebagai starter awal populasi mikroba. Hal tersebut menjamin ketersediaan ragi tape sebagai probiotik bagi ternak. Peranan kapang dalam proses fermentasi sebagai produsen enzim amylase yaitu enzim yang menghidrolisis pati menjadi glukosa (Fardiaz, 1992). Ragi tape merupakan populasi campuran beberapa jenis mikroba yaitu genus Aspergillus, genus Saccharomises, genus Candida, genus Hansnula, sedang bakteri berupa Acetobacter. Aspergillus dapat menyederhanakan amilum, sedangkan Saccharomyces, Candida dan Hansnula dapat menghidrolisis gula menjadi alkohol dan bermacam-macam zat organik lainnya. Acetobacter mengubah alkohol menjadi cuka. Ragi bersifat katabolik atau memecah komponen yang kompleks menjadi zat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah dicerna. Secara fisiologis, ragi menghasilkan enzim-enzim yang dapat mengubah substrat menjadi bahan lain dengan mendapat keuntungan berupa energi. Ragi tape sebenarnya berupa mikroba Saccharomyces cerevisiae dan jamur jenis Aspergillus. Ragi tape merupakan inokulan yang mengandung kapang aminolitik dan khamir yang mampu menghidrolisis pati. Kapang tersebut adalah Amilomyces rouxii, sedangkan khamir tersebut adalah Saccharomyces. Pertumbuhan ragi dalam bahan pakan menyebabkan perubahan yang menguntungkan seperti perbaikan mutu bahan pakan yaitu gizi, daya cerna dan meningkatkan daya simpan. Penggunaan ragi juga sebagai sumber protein dan vitamin bagi konsumsi manusia dan ternak. 7

6 Ragi tidak mati oleh antibiotik dan beberapa bersifat antimikroba sehingga pertumbuhan bakteri dihambat. Sifat ragi tahan pada lingkungan yang stress dapat menjadikan hidup normal dalam persaingan dengan mikroba lain (Brown (1990) dalam Widodo, 2006). Analisis mikrobiologi menunjukan bahwa semua ragi mempunyai populasi kapang Amylolitik sekitar Kapang pada ragi terutama jenis Amylomyces sp, Mucor sp, dan Rhizopus sp, sebagian besar mengandung khamir Fillamentous tinggi yaitu Khamir Candida sp dan Endomycopsis sp dan beberapa bakteri Bacillus sp yang mungkin berasal dari tepung beras (Saono, 1982). Komposisi ragi menurut North dan Bell (1990) (Tabel 2). Tabel 2. Komposisi Ragi (% BK) Komposisi Nilai Energi Metabolis ( kkal/kg) 1.940,08 Protein (%) 45 Lemak (%) 3 Serat Kasar (%) 1,40 Ca (%) 1,30 P (%) 1,25 Sumber : North dan Bell (1990) Ragi dikelompokan berdasarkan sifat metabolisme yaitu fermentatif dan oksidatif. Jenis fermentatif dapat melakukan fermentasi alkohol yaitu memecah glukosa menjadi alkohol dan gas. Sedangkan oksidatif (respirasi) akan menghasilkan karbon dioksida dan air. Keduanya bagi ragi digunakan untuk energi walaupun energi hasil respirasi lebih tinggi dari yang melalui fermentasi (Fardiaz, 1992). Ayam Broiler Karakteristik ayam broiler adalah memiliki pertumbuhan yang cepat, banyak penimbunan lemak pada bagian dada dan aktivitas relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis ayam petelur (Pond dan Church, 1995). Amrullah (2004) mengatakan ayam broiler mampu mengolah makanan setelah dikonsumsi dengan cepat. Sifat pertumbuhan yang cepat dicerminkan dari tingkah laku makan yang lahap. Frekuensi makan broiler lebih tinggi dari ayam petelur, apalagi pada masa akhir pemeliharaan. North dan Bell (1990) mengatakan ayam broiler adalah jenis unggas dengan laju 8

7 pertumbuhan dan pertumbuhan bobot badan mingguan berbeda serta memiliki besaran konsumsi pakan yang meningkat seiring dengan meningkatnya bobot badan, konsumsi, dan konversi pakan. Persyaratan mutu Day Old Chick (DOC) menurut SNI (2005), yaitu berat DOC minimal 37 g/ekor dengan kondisi fisik sehat, kaki normal, dapat berdiri tegak, tidak ada kelainan bentuk atau cacat fisik, sekitar pusar dan duburnya kering, warna bulu seragam sesuai dengan warna galur (strain) dan kondis bulu kering dan berkembang, serta jaminan kematian DOC maksimal 2%. Strain adalah sekumpulan unggas dalam suatu varietas yang didalamnya telah dikembangkan sifat-sifat khusus, seperti daya produksi yang tinggi, tahan terhadap penyakit tertentu. Perbedaan strain ayam berpengaruh terhadap kebutuhan nutrisinya (Ensminger et al., 1992). Standar Performa Broiler strain CP707 (Tabel 3). Tabel 3. Standar Performa Broiler strain CP707 Minggu Pertambahan Konsumsi Ransum Bobot Badan Bobot Badan Per hari Kumulatif (g /ekor) (g / ekor) (g /ekor) (g/ekor) FCR 1 175, ,0 0, , ,9 514,0 1, , ,8 1167,0 1, , ,8 2105,0 1, , ,0 3283,0 1, , ,7 4604,0 1,79 Sumber: PT. Charoen Phokphand Jaya Farm (2006) Konsumsi Air Minum Konsumsi air minum adalah jumlah air minum yang dikonsumsi ternak selama pemeliharaan. Anggorodi (1995) menyatakan bahwa hewan memperoleh air dari tiga sumber yaitu, air minum, air yang ditelan sebagai komponen bahan pakan dan air yang diperlukan dari metabolisme glukosa, lemak dan protein. Anggorodi (1995) menyatakan bahwa air mempunyai fungsi bagi ternak sebagai pembawa zatzat makanan dari tempat satu ke tempat lainnya untuk digunakan dalam reaksi bio kimia dalam tubuh. Air mengatur suhu dan tubuh melalui penguapan atau proses lainnya dan sebagai pelemas persendian. Dinyatakan pula bahwa air berfungsi 9

8 sebagai medium untuk aktivitas metabolisme, media penyebaran yang ideal untuk tranportasi suatu produk sisa metabolisme serta berperan dalam proses pencernaan. Air minum diketahui sebagai subtansi yang memiliki keistimewaan sebagai pengatur panas yang baik untuk keperluan dalam penyebaran panas yang dihasilkan oleh reaksi kimia dan proses metabolisme (Tillman et al., 1989). Shaw et al. (2006) menjelaskan bahwa konsumsi air meningkat seiring dengan meningkatnya konsumsi pakan dan komposisi pakan. Konsumsi air minum pada unggas dipengaruhi oleh faktor keasaman dengan ph toleransi 5-8, suhu air, umur, konsumsi ransum, temperatur lingkungan, dan jenis kelamin. Konsumsi Pakan Konsumsi pakan adalah jumlah pakan yang dimakan ternak untuk mencukupi kebutuhan hidup pokok dan produksi ternak (Tillman et al., 1989). Menurut North dan Bell (1990), konsumsi pakan ternak berbeda-beda, hal tersebut dipengaruhi bobot badan, strain, tingkat produksi, tingkat cekaman, aktivitas ternak, mortalitas, kandungan energi dalam pakan dan suhu lingkungan sekitar. Konsumsi pakan pada unggas, pada dasarnya digunakan untuk memenuhi energi metabolis. Kebutuhan protein untuk ayam broiler (0-6 minggu) berkisar antara 21,0%-24,8% dengan energi metabolis antara kkal/kg, tingkat energi menentukan jumlah pakan dikonsumsi (Wahju, 2004). Menurut Ensminger et al. (1992), pengolahan pakan secara fisik, kimia, enzimatis maupun penambahan zat nutrisi lain dapat meningkatkan palatabilitas atau kecernaan dan memperbaiki komposisi pakan. Pertambahan Bobot Badan Pertambahan bobot badan merupakan kriteria untuk mengukur pertumbuhan ternak. Pertumbuhan murni merupakan pertambahan bentuk dan bobot jaringanjaringan pembangun seperti urat daging, tulang, otak, jantung, dan semua jaringan tubuh lainnya serta alat-alat tubuh (Anggorodi, 1995). Pertambahan bobot badan diperoleh dengan pengukuran kenaikan bobot badan dengan melakukan penimbangan berulang dalam waktu tertentu misalnya tiap hari, tiap minggu atau tiap bulan (Tillman et al., 1989). Penelitian Rahman (1994) dalam Widodo (2006) menunjukkan penambahan ragi tape taraf 0,03%-0,06% dalam ransum ayam umur 0-6 minggu tidak menunjukkan pengaruh terhadap pertambahan bobot badan. 10

9 Koversi Pakan Wahju (2004) menyatakan bahwa nilai konversi ransum dapat digunakan untuk mengukur keefisienan penggunaan ransum. Semakin rendah angka konversi ransum maka semakin baik, hal ini menandakan penggunaan ransum yang semakin efisien. Jika dilihat dari konversi maka efisiensi pakan meningkat karena pakan yang digunakan untuk mencapai bobot badan tertentu semakin sedikit (Anggorodi, 1995). Menurut Lacy dan Vest (2000), beberapa faktor utama yang mempengaruhi konversi pakan ternak diantaranya genetik, kualitas ransum, penyakit, sanitasi kandang, ventilasi, temperatur, pengobatan dan manajemen kandang. Semakin tinggi konversi pakan menunjukkan semakin banyak dibutuhkan ransum untuk meningkatkan bobot badan persatuan berat. Pada masa akhir setelah umur empat minggu, pertumbuhan ayam menjadi lambat dan mulai menurun sedangkan penggunaan ransum bertambah terus. Keuntungan dari penggunaan probiotik pada ternak adalah dapat memacu pertumbuhan, memperbaiki konversi ransum, mengontrol kesehatan dengan mencegah terjadinya gangguan pencernaan terutama hewan muda, prapencernaan faktor anti nutrisi (Budiansyah, 2004). Mortalitas Angka persentase mortalitas adalah perbandingan jumlah ayam yang mati dengan total ayam yang dipelihara (Lacy dan Vest, 2000). Tingkat mortalitas dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya bobot badan, bangsa, tipe ayam, iklim, kebersihan lingkungan, sanitasi peralatan dan kandang dan serangan penyakit (North dan Bell, 1990). Menurut Widodo (2006), mortalitas dipengaruhi oleh faktor lingkungan sekitar kandang. Organ Pencernaan Sistem pencernaaan unggas terdiri atas mulut, kerongkongan, tembolok, proventikulus, rempela, usus halus, sekum, kolon, kloaka serta jantung, hati, empedu, limpa, pankreas dan ginjal (Amrullah, 2004). Sistem pencernaan terdiri dari saluran pencernaan dan organ pelengkap yang berperan dalam proses perombakan bahan makanan secara fisik dan kimia menjadi zat-zat makanan siap diserap oleh dinding saluran pencernaan (Parakkasi, 1999). Organ pencernaan ayam broiler disajikan pada Gambar 3. 11

10 kloaka kerongkongan Proventikulus (perut kecil) gizzard (rempela) usus halus ususs besar tembolok sekum limpa jejunum duodenum ileum hati pankreas Gambar 3. Organ Pencernaan Ayam Sumber : Ensminger (1992) Usus Halus Usus halus merupakan tempat terjadinya pencernaan dan penyerapan pakan. Selaput lendir usus halus mempunyai jaringan yang lembut dan menonjol seperti jari. Usus halus sebagai penggerak aliran pakan dalam usus dan untuk meningkatkan penyerapan zat makanan. Usus halus terdiri dari tiga bagian yang tidak dapat terpisahkan jelas yaitu duodenum, jejenum dan ileum (Amrullah, 2004). Suprijatna (2005) menjelaskan panjang usus halus 1,5 m pada ayam dewasa. Panjang usus bervariasi sesuai dengann ukuran tubuh, tipe makanan dan faktor-faktor lainnya. Usus halus bagian duodenum terletak dari bagian ujung saluran dari gizzard yang berkelok (duodenal loop) lalu bermuara dekat kantung empedu, selain itu pankreas menempel pada kelokan duodenum. Cairan empedu masuk ke usus melalui saluran empedu dan kandungan cairan empedu antara lain adalah garam empedu (kalium dan natrium) berfungsi untuk pengemulsi lemak, mengaktifkan enzim lipase dan pankreas yang membantu menghidrolisiss lemak (Tillman et al., 1989). Hasil pencernaan makanan terjadi pada usus halus, usus halus memiliki kondisi asam dengan ph 3-6 (Frandson, 1992). Jejunum adalah bagian saluran pencernaann usus halus lanjutan dari duodenum. Jejunum melanjutkan proses pencernaan bahan makanan dari duodenum dan fungsi utama adalah penyerapann akhir produk 12

11 pencernaan. Ileum adalah saluran pencernaan bagian dari usus halus terakhir yang menghubungkan dengan usus besar. Penyerapan masih terjadi di ileum, tetapi tidak sebanyak di duodenum dan jejunum (Damron, 2003). Moran (1985) menyatakan bahwa usus halus menghasilkan enzim-enzim amilase, lipase dan protease yang berfungsi untuk memecah zat-zat makanan yang kompleks menjadi lebih sederhana yang dapat diserap oleh tubuh. Menurut Tillman et al. (1989), sebagian besar pencernaan di usus halus terjadi pemecahan zat-zat pakan menjadi bentuk sederhana dan hasilnya disalurkan ke aliran darah melalui gerakan peristaltik di dalam usus halus. Absorpsi hasil pencernaan makanan sebagian besar di dalam usus halus, sebagian bahan-bahan yang tidak diserap dan tidak tercerna masuk ke dalam usus besar atau colon. Colon Colon atau usus besar merupakan organ yang menghubungkan usus halus dan kloaka. Fungsi usus besar untuk menyalurkan sisa makanan yang tidak tercerna dari usus halus ke kloaka. Panjang usus besar yang dimiliki ayam dewasa berkisar 10 cm dengan diameter dua kali usus halus (Suprijatna, 2005). Fungsi kolon membantu penyerapan air, mencerna karbohidrat dan protein dibantu bakteri di sekum dan membuang beberapa zat makanan tidak dicerna. Panjang dan bobot sekum dipengaruhi oleh ukuran tubuh ayam, umur, dan pakan yang dikonsumsi ayam (Yuwanta, 2008). Pencernaan yang terjadi di dalam kolon adalah sisa-sisa kegiatan pencernaan oleh enzim dari usus halus dan enzim yang dihasilkan oleh jasad-jasad renik yang banyak terdapat di usus besar. Pada usus besar ada bakteri proteolitik, dan bakteri selulolitik berfungsi mencerna serat kasar (Tillman et al., 1989). Sekum Sekum ayam dua buah terletak pada persimpangan antara usus halus dan usus besar dengan panjang 15 cm pada ayam dewasa dengan kesehatan normal (Tillman et al., 1989). Pada bagian sekum sekum terjadi pencernaan fermentatif (Frandson, 1992), di dalam sekum pencernaan serat kasar dilakukan oleh bakteri pencerna serat kasar (Yuwanta, 2008). Bakteri yang hidup di usus besar dan sekum yaitu proteolitik berfungsi mencerna protein yang belum dicerna menjadi asam-asam amino. 13