MAKALAH FISIOLOGI MIKROBA BAKTERI RUMEN

Transkripsi

1 MAKALAH FISIOLOGI MIKROBA BAKTERI RUMEN OLEH FEBRIANI FISIOLOGI MIKROBA A JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS RIAU 2011

2 I. PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Hewan ruminansia adalah mammalia berkuku genap seperti sapi, kerbau, domba, kambing, rusa, dan kijang. Hewan dalam kelompok ini merupakan hewan pologastrik( memiliki banyak lambung) dengan sistem pencernaan yang unik. Sistem pencernaannya terdiri dari dua tahap pertama dengan menelan bahan mentah, kemudian mengeluarkan makanan yang sudah setengah dicerna dari perutnya dan mengunyahnya lagi. Lambung terdiri dari rumen, retikulum, omasum, dan abomasum. Pencernaan secara mikrobial terjadi pada rumen dan retikulum dan pencernaan enzimatik terjadi pada abomasum. Pencernaan secara mikrobial melibatkan berbagai macam mikroorganisme, salah satunya adalah bakteri. 1.2.TUJUAN Penulisan makalah ini bertujuan : Mengetahui jenis bakteri yang bersimbiosis dengan rumen hewan ruminansia Mendeskripsikan peranan bakteri dalam proses pencernaan hewan ruminansia.

3 II. PEMBAHASAN 2.1. HEWAN RUMINANSIA Hewan ruminansia merupakan kelompok hewan pemakan tumbuhan (herbivora) yang mencerna makanannya dalam dua langkah: pertama dengan menelan bahan mentah, kemudian mengeluarkan makanan yang sudah setengah dicerna dari perutnya dan mengunyahnya lagi. Hewan yang termasuk Ruminantia (memamah biak), seperti sapi, kerbau, kambing, domba, jerapah, bison, rusa, kancil, gnu, dan antilop(anonim, 2011) PENCERNAAN HEWAN RUMINANSIA Pencernaan hewan ruminansia sangat berbeda dengan hewan monogastrik. Pada hewan ruminansia terjadi dua proses penting dalam melakukan pencernaan yaitu pada tahap pertama pencernaan secara mekanik yang terjadi dalam mulut dengan bantuan gigi dan saliva.didalam mulut makanan yang berupa serat ddihaluskan dan dicampur dengan saliva kemudian dilanjutkan ketahapan pencernaan kedua berupa pencernaan fermentative yang melibatkan mikroorganisme yang terdapat di dalam organ pencernaan yang disebut sebagai rumen. Rumen merupakan organ pencernaan berupa lambung ang terdiri dari rumen, reticulum, omasum dan abomasums. Proses pencernaan fermentative di daam reticulum-rumen terjadi sangat intensif dan dalam kapasitas yang sangat besar.(soetanto, 2007) Proses pencernaan tersebut terletak sebelum usus halus atau organ penyerapan utama, hal tersebut sangat menguntungkan karna makanan yang didapatkan dapt diubah dan disajikan dalam bentuk produk fermentasi yang mudah diserap oleh hewan ruminansia, serta menjadikan kemampuan pemanfaatan pakan serat dalam jumlah lebih banyak akan lebih efisien(soetanto, 2007). Rumen berfungsi sebagai tempat penampungan sementara sebelum pakan mengalami pencernaan yang sebenarnya. Di dalam

4 rumen, pakan yang telah ditelan akan mengalami fermentasi dan penguraian oleh enzim yang dihasilkan mikroorganisme anaerobic, yang terdapat secara alami di dalam rumen. Peranan mikroorganisme rumen dalam proses pencernaan pakan berserat adalah mengurai senyawa-senyawa kompleks seperti selulosa dan hemiselulosa menjadi senyawa-swnyawa sederhana yang dapat dimanfaatkan oleh hewan tersebut senagai sumber energy, protein, vitamin untuk proses pertumbuhannya. Mikroorganisme di alam rumen menghasilkan enzim yang mampu menghidrolisis selulosa dan hemiselulosa serta pati dengan adanya simbiosis dengan mikroorganisme lain yang terdapat dalam rumen. Hasil hidrolisis yang berupa rantai karbon sederhana dimanfaatkan menjadi asam lemak volatile yang mampu diserap oleh tubuh dan dijadikan sumber energy bagi hewan ruminansia( Arora, 1989). Pada rumen terdapat empat jenis mikroba yang terdiri dari populasi bakteri, protozoa, jamur dan virus yang pada umumnya bersifat anaerobic. Di dalam rumen populasi berbagai bakteri dan virus saling berinteraksi melalui hubungan simbiosa dan menghasilkan produk-produk khas dari proses fermentatif selulosa, hemiselulosa, dan pati yang berasal dari tumbuhan. Bakteri tertentu yang terdapat dalam rumen dapat menngunakan CO2, H2, dan format yang diproduksi pada saluran pencernaan rumen untuk membentuk metana( Arora, 1989) 2.3. BAKTERI DALAM RUMEN Di dalam rumen terdapat populasi mikroba yang cukup banyak jumlahnya.mikroba rumen dapat dibagi dalam tiga grup utama yaitu bakteri, protozoa dan fungi (Czerkawski, 1986). Dalam bab hanya menjelaskan dalam grup Bakteri saja. Disebabkan karena sebagian besar bakteri rumen berbentuk cocci kecil, morfologinya tidak dapat dipakai sebagai dasar klasifikasi untuk membedakan

5 spesies. Sebagai gantinya bakteri rumen diklasifikasikanatas dasar macam substrat yang digunakan sebagai sumber energi utama, yakni: a) Bakteri Selulolitik Bakteri ini menghasilkan enzim yang dapat menghidrolisis ikatan glukosida 1.4, sellulosa dan dimer selobiosa. Sepanjang yang diketahui tak satupun hewan yang mampu memproduksi enzim selulase sehingga pencernaan selulosa sangat tergantung pada bakteri yang terdapat di sepanjang saluran pencernaan pakan. Bakteri selulolitik akan dominan apabila makanan utama ternak berupa serat kasar. Contoh bakteri selulolitik antara lain adalah : Bacteriodes succinogenes Ruminicoccus flavefaciens Ruminicoccus albus Cillobacterium cellulosolvens b) Bakteri Hemiselulolitik Hemiselulosa berbeda dengan selulosa terutama dalam kandungan pentosa, gula heksosa serta biasanya asam uronat. Hemiselulosa merupakan struktur polisakarida yang penting dalam dinding sel tanaman. Mikroorganisme yang dapat menghidrolisa selulosa biasanya juga dapat menghidrolisa hemiselulosa. Meskipun demikian ada beberapa spesies yang dapat menghidrolisa hemiselulosa tetapi tidak dapat menghidrolisa selulosa. Contoh bakteri hemiselulolitik antara lain: Butyrivibrio fibriosolven Bacteriodes ruminicola c) Acid Utilizer Bacteria (bakteri pemakai asam) Beberapa janis bakteri dalam rumen dapat menggunakan asam laktat meskipun jenis bakteri ini umumnya tidak terdapat dalam jumlah yang berarti. Jenis lainnya dapat menggunakan asam

6 suksinat, malat dan fumarat yang merupakan hasil akhir fermentasi oleh bakteri jenis lainnya. Asam format dan asetat juga digunakan oleh beberapa spesies, meskipun mungkin bukan sebagai sumber enersi yang utama. Asam oksalat yang bersifat racun pada mamalia akan dirombak oleh bakteri rumen, sehingga menyebabkan ternak ruminansia mampu mengkonsumsi tanaman yang beracun bagi ternak lainnya sebagai bahan makanan. Beberapa spesies bakteri pemakai asam laktat yang dapat dijumpai dalam jumlah yang banyak setelah ternak mendapatkan tambahan jumlah makanan butiran maupun pati dengan tiba-tiba adalah : Peptostreptococcus bacterium Propioni bacterium Selemonas lactilytica d) Bakteri Amilolitik Beberapa bakteri selulolitik juga dapat memfermentasi pati, meskipun demikian beberapa jenis bakteri amilolitik tidak dapat menggunakan/memfermentasi selulosa. Bakteri amilolitik akan menjadi dominan dalam jumlahnya apabila makanan mengandung pati yang tinggi, seperti butir-butiran. Bakteri amilolitik yang terdapat di dalam rumen antara lain: Bacteriodes amylophilus Butyrivibrio fibrisolvens Bacteroides ruminicola Streptococcus bovis e) Sugar Untilizer Bacteria (bakteri pemakai gula) Hampir semua bakteri pemakai polisakarida dapat memfermentasikan disakarida dan monosakarida. Tanaman muda mengandung karbohidrat siap terfermentasi dalam konsentrasi yang tinggi yang segera akan mengalami fermentasi begitu sampai di retikulo-rumen. Kesemua ini merupakan salah satu

7 kelemahan/kerugian dari sistem pencernaan ruminansia. Sebenarnya gula akan lebih efisien apabila dapat dicerna dan diserap langsung di usus halus. f) Bakteri Proteolitik Bakteri proteolitik merupakan jenis bakteri yang paling banyak terdapat pada saluran pencernaan makanan mamalia termasuk karnivora (carnivora). Didalam rumen, beberapa spesies diketahui menggunakan asam amino sebagai sumber utama enersi. Beberapa contoh bakteri proteolitik antara lain: Bacteroides amylophilus Clostridium sporogenes Bacillus licheniformis g) Bakteri Methanogenik Sekitar 25 persen dari gas yang diproduksi didalam rumen adalah gas methan. Bakteri pembentuk gas methan lambat pertumbuhannya. Contoh bakteri ini antara lain: Methanobacterium ruminantium Methanobacterium formicium h) Bakteri Lipolitik Beberapa spesies bakteri menggunakan glycerol dan sedit gula. sementara itu beberapa spesies lainnya dapat menghidrolisa asam lemak tak jenuh dan sebagian lagi dapat menetralisir asam lemak rantai panjang menjadi keton. Enzim lipase bakteria dan protozoa sangat efektif dalam menghidrolisa lemak dalam chloroplast. Contoh bakteri lipolitik antara lain: Anaerovibrio lipolytica Selemonas ruminantium var. lactilytica(soetanto, 2007)

8 i) Bakteri Ureolitik Sejumlah spesies bakteri rumen menunjukkan aktivitas ureolitik dengan jalan menghidrolisis urea menjadi CO2 dan amonia. Beberapa jenis bakteri ureolitik menempel pada epithelium dan menghidrolisa urea yang masuk kedalam rumen melalui difusi dari pembuluh darah yang terdapat pada dinding rumen. Oleh karena itu konsentrasi urea dalam cairan rumen selalu rendah. Salah satu contoh bakteri ureolitik ini misalnya adalah Streptococcus sp. Di dalam rumen yang normal biasanya jumlah bakteri ini mencapai antara x 109 isi rumen. Meskipun demikian jumlah ini mngkin dapat menurun sampai hanya 4 x109 permililiter pada ternak yang diberi pakan wheat straw dan pada kondisi padang rumput yang bagus jumlah ini dapat naik setinggi 88 x 109 permililiter pada domba. Beberapa contoh ukuran dan bentuk sel bakteri rumen disajikan pada Gambar berikut ini.(anonim, 2011) Ragam morfologi bakteri rumen. A. Rossete Quin s organism dan Selenomonas ; B. bentuk sarkina ; C. rantai cocci besar ; D. Oscillospira guillermondii ; E. bentuk clostridia dari Clostridia lochheadii ; F. rantai cocci yang amat panjang.

9 III. PENUTUP 3.1.KESIMPULAN Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa : 1. Bakteri yang bersimbiosis dengan rumen dapat dikelompokkan berdasarkan substrat utama yang digunakan adalah : (a) bakteri selulolitik( mencerna selulosa) (b) bakteri hemiselulolitik( mencerna hemiselulosa), (c) Acid Utilizer Bacteria( mencerna asam), (d) Sugar Untilizer Bacteria( mencerna gula), (e) bakteri proteolitik( mencerna protein), (f) bakteri amilolitik(mencerna amilum), (g) bakteri methanogenik( pembentuk gas methan), (h)lipolitik(mencerna lemak) dan (i)ureolitik(menghidrolisis urea). 2. Bakteri rumen mampu mengubah senyawa yang kompleks menjadi lebih sederhana sehingga proses penyerapan nutrisi pada hewan ruminansia menjadi efisien. 3. Selain berperan pada proses pencernaan pakan secara fermentatif di rumen, bakteri rumen juga berperan dalam pasokan protein pada hewan inang.

10 DAFTAR PUSTAKA Anonim ak.akses tanggal 3 desember Anonim an-bakteri-dalam-rumen-pada-ternak.html. diakses tanggal 3 desember Arora, S. P Pencernaan Mikrobia pada Ruminansia. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta Soetanto, Hendrawan.2007.Bahan Kuliah Nutrisi Ruminansia Jurusan Nutrisi & Makanan Ternak.Fakultas Peternakan Universitas Brawijaya.Malang.