Tabel 1. Susunan ransum percobaan

Transkripsi

1 MATERI DAN METODE Penelitian dilaksanakan mulai bulan April 2003 sampai dengan Januari Percobaan dan analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium Nutrisi Ternak, Balitnak Ciawi-Bogor, kecuali analisis alantoin dan purin dilakukan di Laboratorium Biokimia, FMIPA, IPB dan Laboratorium Kimia Terpadu, IPB, Bogor. Dalam percobaan ini terdapat enam macam ransum yang diformulasi isoprotein dan isoenergi (protein kasar 18% dan TDN 75%) dengan mutu yang berbeda-beda. Perbedaan mutu protein tersebut karena karakteristik bahanbahan yang digunakan berbeda-beda, yaitu kadar protein kasar, sumber (nabati, hewani, NPN). Sumber protein utama yang digunakan yaitu bungkil kedelai, bungkil biji kapuk, tepung ikan dan urea. Bungkil kedelai digunakan sebagai sumber protein nabati yang mudah didegradasi dalam rumen, bungkil biji kapuk sebagai sumber protein nabati tahan degradasi rumen dan kecernaan pascarumennya rendah. Tepung ikan sebagai sumber protein hewani tahan degradasi rumen tetapi kecernaan pascarumennya tinggi. Adapun urea sebagai sumber nitrogen bukan protein yang mudah diurai dalam rumen. Perbedaan mutu protein tersebut diduga mempengaruhi kemampuan ransum dalam hal produksi amonia, tingkat degradasi protein dalam rumen, kecernaan oleh pepsin dan produksi basa purin, sehingga mempengaruhi pasokan protein pada ruminansia. Konsekuensinya akan mempengaruhi besarnya retensi nitrogen dan pertumbuhan. Karakteristik protein pakan berpengaruh terhadap metabolisme protein dalam rumen dan selanjutnya berpengaruh pula terhadap retensi nitrogen dan pertumbuhan. Dengan hanya mengetahui karakteristik protein pakan tidak dapat digambarkan besarnya retensi nitrogen dan pertumbuhan. Pada penelitian ini dilakukan pengukuran parameter mutu protein in vitro (kemampuan memproduksi amonia, purin dan kecernaan oleh pepsin) dan in sacco (mengukur ketahanan degradasi protein di dalam rumen) dan selanjutnya diuji keterkaitan parameter mutu protein ransum tersebut dengan indikator mutu protein in vivo (retensi nitrogen dan pertumbuhan).

2 Ransum yang diuji pada percobaan in vitro, in sacco dan in vivo adalah sama. Keenam ransum tersebut adalah R1 = Ransum dengan sumber protein utama bungkil kedelai, R2 = Ransum dengan sumber protein bungkil kedelai + urea, R3 = Ransum dengan sumber protein bungkil kedelai + bungkil biji kapuk, R4 = Ransum dengan sumber protein bungkil kedelai + bungkil biji kapuk + urea, R5 = Ransum dengan sumber protein bungkil kedelai + tepung ikan, dan R6 = Ransum dengan sumber protein bungkil kedelai + tepung ikan + urea. Secara lengkap keenam ransum percobaan disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Susunan ransum percobaan Perlakuan R1 R2 R3 R4 R5 R6 Komposisi Bahan (%) Konsentrat Minyak ikan Jagung giling Pollar Bungkil kedelai Tepung ikan Bungkil biji kapuk Rumput Urea Total Komposisi Nutrien (%) Abu Protein kasar Lemak kasar Serat kasar BETN TDN Ca P

3 Percobaan Tahap 1 Pengaruh Sumber Protein Ransum terhadap Produksi Amonia, Purin dan VFA dalam Rumen (in vitro) Untuk melihat pengaruh sumber protein ransum terhadap fermentabilitas di dalam rumen dilakukan percobaan in vitro. Sebanyak 1 g contoh ransum dimasukkan ke dalam tabung fermentor, kemudian ditambahkan 80 ml larutan buffer mineral dan 10 ml cairan rumen. Tabung dikocok dan ditambahkan gas CO 2 selama 30 detik untuk menciptakan kondisi anaerob dan kemudian tabung disumbat dengan tutup karet. Selanjutnya tabung dimasukkan ke dalam penangas air agar terjadi fermentasi. Dalam percobaan ini produk fermentasi diukur pada jam ke-1, 3 dan 5. Setelah waktu yang ditentukan fermentasi dihentikan dan selanjutnya disentrifus. Peubah yang diukur pada percobaan ini meliputi: kadar amonia menggunakan metode difusi mikro Conway, kadar VFA total dengan teknik destilasi uap (Dept. Dairy Sci. 1969) dan kadar purin (Obispo dan Dehority 1999). Berdasarkan hasil pengukuran kadar amonia, VFA total dan purin pada pengukuran 1, 3 dan 5 jam kemudian dihitung besarnya laju produksi masingmasing. Percobaan dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 4 ulangan. Untuk mengetahui perbedaan diantara pengaruh ransum dilakukan uji kontras orthogonal. Model matematiknya sebagai berikut (Steel dan Torrie 1980): Y ij = µ + á i + å ij Y ij = nilai pengamatan karena pengaruh ransum ke-i ulangan ke-j µ = nilai rataan umum á i = nilai pengaruh ransum ke-i å ij = galat percobaan

4 Percobaan Tahap 2 Karakteristik Degradasi Protein dalam Rumen dan Pasokan Protein Pascarumen Percobaan in sacco dilakukan untuk mengukur degradasi protein ransum di dalam rumen. Sepuluh gram sampel pakan dimasukkan ke dalam kantong nilon yang terbuat dari kain poliester berpori-pori ± 44 ì, dengan ukuran 6 cm x 10 cm. Ke dalam kantong dimasukkan pula kelereng sebagai pemberat. Untuk selanjutnya kantong nilon ditutup rapat dan diberi tali. Kantong nilon dibasahi dengan air kemudian dimasukkan ke dalam rumen hewan percobaan melalui kanula rumen. Kantong nilon diinkubasi selama 0, 6, 12, 24, 36 dan 48 jam. Setelah inkubasi dalam satuan waktu tertentu, kantong nilon dikeluarkan dan langsung direndam dalam air. Selanjutnya dengan segera kantong-kantong tersebut dicuci dengan air mengalir sampai bersih dan dikeringkan dalam oven pada suhu 60 0 C sampai bobot konstan dan ditimbang. Sisa sampel yang tidak didegradasi dianalisis kadar proteinnya (AOAC 1980). Selanjutnya dihitung nilai karakteristik degradasi protein dalam rumen berdasarkan formula yang disarankan Orskov et al. (1980) dengan rumus sebagai berikut: P = A + B (1-e -CT ) P = jumlah protein terdegradasi (%), A = kelarutan protein pada waktu inkubasi 0 jam (%), B = degradasi protein pada waktu tertentu (%), C = laju degradasi protein (% jam -1 ), e = bilangan natural, T = waktu inkubasi (jam). Pasokan protein pascarumen ditentukan dengan mengukur kecernaan protein oleh pepsin HCl in vitro terhadap sampel ransum yang tidak didegradasi dalam rumen hasil pengujian in sacco. Kecernaan protein kasar pascarumen (in vitro) diuji dengan melihat kepekaan pakan terhadap enzim pepsin dalam suasana asam (Calsamiglia dan Stern 1995; Habib et al. 2001). Ditimbang sebanyak 1 g sampel sisa pengujian kecernaan selama 48 jam in sacco dan dimasukkan ke dalam tabung fermentasi dan ditambahkan 20 ml pepsin HCl 0.2%. Selanjutnya diinkubasi pada suhu 39 0 C selama 24 jam, kemudian disaring dengan cawan masir dengan bantuan

5 pompa vakum. Pakan yang tersisa dianalisa kadar protein kasarnya (AOAC 1980). Percobaan dilakukan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 3 ulangan. Untuk mengetahui perbedaan diantara pengaruh ransum dilakukan uji kontras orthogonal. Model matematiknya sebagai berikut (Steel dan Torrie 1980): Y ij = µ + á i + å ij Y ij = nilai pengamatan karena pengaruh ransum ke-i ulangan ke-j µ = nilai rataan umum á i = nilai pengaruh ransum ke-i å ij = galat percobaan Percobaan Tahap 3 Parameter Metabolisme in vivo dan Keterkaitan antara Parameter Mutu Protein Ransum dengan Retensi Nitrogen dan Pertumbuhan Domba Untuk mengetahui hubungan antara hasil pengukuran parameter mutu protein ransum in vitro dan in sacco dengan retensi nitrogen dan pertumbuhan domba dilakukan percobaan terhadap domba percobaan. Pengukuran parameter metabolisme in vivo digunakan domba jantan fase tumbuh umur 6-7 bulan sebanyak 30 ekor dengan rataan bobot hidup 18.6±2.2 kg. Ransum percobaan yang digunakan sama dengan ransum pada percobaan in vitro dan in sacco seperti pada Tabel 1. Domba percobaan ditempatkan dalam kandang individu yang dilengkapi palaka, tempat minum, penampungan feses dan urin. Sebelumnya domba percobaan ditimbang terlebih dahulu untuk mengukur bobot hidupnya guna keperluan pengelompokan. Ransum perlakuan diberikan dua kali sehari, pagi dan siang. Pengambilan data dilakukan selama 12 minggu. Pada awal percobaan dilakukan pengambilan sampel darah untuk pengukuran ruang urea awal. Pada minggu terakhir masa pengumpulan data (selama 7 hari berturutturut) dilakukan pengumpulan sampel feses dan urin. Pengumpulan sampel dilakukan dengan teknik koleksi total. Pengeluaran feses selama 24 jam ditimbang dan diambil sampelnya sebanyak 10%, kemudian dikeringkan. Pengeluaran urin selama 24 jam diukur volumenya dan diambil sampelnya sebanyak 10%, kemudian disimpan pada suhu di bawah 0 0 C. Untuk menjaga

6 agar tidak terjadi penguapan nitrogen selama penampungan, maka pada tempat penampungan urin diberi 5 ml H 2 SO 4 pekat. Sampel feses yang telah kering dan urin masing-masing dikomposit untuk keperluan analisis. Pengambilan sampel cairan rumen dilakukan pada akhir masa koleksi. Pengambilan sampel cairan rumen untuk parameter metabolisme maupun perhitungan bakteri dilakukan 3 jam setelah makan. Pengambilan darah untuk pengukuran ruang urea akhir dilakukan sehari setelah koleksi total. Peubah yang diukur pada percobaan in vivo meliputi: konsumsi ransum, kecernaan nutrien dengan metode koleksi total, ph cairan rumen diukur dengan ph meter, kadar N-NH 3 menggunakan teknik difusi mikro Conway (Dept. Dairy Sci. 1969) dan VFA parsial dengan teknik kromatografi gas, alantoin urin dengan teknik kolorimetri (Chen dan Gomes 1992), total bakteri dihitung dengan metode pencacahan koloni (Ogimoto dan Imai 1981), pertambahan bobot hidup harian (PBHH), retensi N, Net Protein Utilization (NPU), Biological Value (BV), deposit protein, lemak dan air tubuh. Beberapa metode pengukuran peubah tersebut adalah: Konsumsi ransum Pengukuran peubah konsumsi ransum ditentukan dengan cara mengurangi jumlah ransum yang diberikan dengan sisa pakan setiap hari selama masa koleksi data. Penimbangan dilakukan dengan menggunakan timbangan berkapasitas 5 kg dengan skala terkecil 0.02 kg. Pertambahan bobot hidup harian (PBHH) Pertambahan bobot hidup harian (PBHH) dilakukan dengan cara menimbang domba percobaan setiap minggu. Data PBHH diukur pada minggu ke-3 sampai minggu ke-12 dengan cara menjumlahkan selisih hasil penimbangan antara bobot pada minggu penimbangan dengan bobot pada penimbangan minggu sebelumnya dibagi dengan jumlah hari penimbangan. Penimbangan dilakukan dengan timbangan berkapasitas 50 kg dengan skala terkecil 0.1 kg.

7 Pertumbuhan wool Pertumbuhan wool diukur dengan memodifikasi metode yang dilakukan Habib et al. (2001). Pada pada awal percobaan pertama-tama wool pada bagian samping tengah kanan domba dicukur hingga bersih, kemudian seluas 7.5 cm x 10.0 cm ditandai dengan tinta. Pada akhir percobaan wool dicukur dengan gunting secara manual. Wool yang diperoleh dikeringkan pada suhu 60 0 C selama 24 jam kemudian ditimbang dan diukur kadar protein kasarnya. Deposit protein, lemak dan air tubuh Deposit protein, lemak dan air dihitung dari selisih deposit pada awal percobaan terhadap deposit pada akhir percobaan. Deposit protein, lemak dan air dihitung dari komposisi tubuh domba terhadap bobot hidup. Komposisi tubuh domba percobaan ditentukan dengan teknik ruang urea (Rule et al. 1986). VFA parsial Analisa konsentrasi VFA individual dilakukan dengan teknik kromatografi gas. Cairan rumen yang diambil dengan stomach tube segera disentrifus dengan kecepatan rpm selama 15 menit untuk diambil supernatannya. Sebanyak 2 ml supernatan dipipet ke dalam tabung plastik kecil yang bertutup, lalu ditambahkan 30 mg asam sulfosalisilat (C 6 H 3 (OH)SO 3 H.2H 2 O) dan dikocok. Kemudian disentrifus dengan kecepatan rpm selama 10 menit dalam suhu 4 0 C lalu disaring dengan milipore dan diperoleh cairan jernih. Sebanyak 1 ì l cairan jernih diinjeksikan ke kromatografi gas. S ebelum injeksi sampel, terlebih dahulu diinjeksikan larutan VFA standar. Perhitungan konsentrasi dalam sampel dilakukan dengan rumus: C(mM) = Tinggi sampel x konsentrasi standar Tinggi standar Setelah konsentrasi VFA individual didapatkan, maka berdasarkan stoikiometri reaksi-reaksi fermentasi karbohidrat (heksosa) menjadi asetat, propionat dan butirat (Orskov dan Ryle 1990), efisiensi konversi energi dari heksosa menjadi VFA, produksi metan dan Non Glucogenic Ratio (NGR) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

8 Efisiensi konversi VFA (%) = (0.622pA pP pB) (pa + pp + 2pB) Metan (mm) = 0.5 pa 0.25 pp pb NGR = (pa + 2pB+ pv) (pp + pv) pa = proporsi asetat, pp = proporsi propionat, pb = proporsi butirat, pv = proporsi valerat. Retensi Nitrogen, Net Protein Utilization (NPU) dan Biological Value (BV) Setelah dihitung besarnya konsumsi nitrogen, jumlah nitrogen dalam feses dan urine, maka besarnya retensi nitrogen, Net Protein Utilization (NPU), Biological Value (BV) dinyatakan dengan: Retensi N (g/h) = Konsumsi N N feses N urine NPU (%) = Retensi N/Konsumsi N BV (%) = Retensi N/N Tercerna Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok (RAK) dengan jumlah kelompok sebanyak lima, sehingga dibutuhkan tiga puluh ekor hewan percobaan yang dikelompokkan berdasarkan bobot hidup awal. Untuk mengetahui perbedaan diantara pengaruh ransum dilakukan uji kontras orthogonal. Model matematiknya sebagai berikut (Steel dan Torrie 1980): Y ij = µ + ñ i + á j + å ij Y ijk = nilai pengamatan karena pengaruh bobot awal ke-i dan ransum ke-j µ = nilai rataan umum ñ i = nilai pengaruh bobot awal ke-i á j = nilai pengaruh ransum ke-j å ij = galat percobaan Analisis Hubungan antara Parameter Mutu Protein in vitro, in sacco dan in vivo Untuk menentukan hubungan antara parameter mutu protein sebagai penduga manfaat protein pakan domba dilakukan analisis regresi berganda dengan n=18. Peubah bebas (X) meliputi laju produksi amonia, kecernaan pepsin dan laju produksi purin in vitro, laju degradasi protein dalam rumen in sacco dan peubah tetap (Y) meliputi pertambahan bobot hidup harian (PBHH),

9 retensi nitrogen (RET-N) dan deposit protein tubuh (DEP-PT). Analisis regresi dilakukan dengan bantuan software Excel 2000 dengan model sebagai berikut: Y = b 0 + b 1 X 1 + b 2 X 2 + b 3 X 3 + b 4 X 4 Y = PBHH (g ekor -1 hari -1 ) atau RET-N (g ekor -1 hari -1 ) atau DEP-PT (g ekor -1 hari -1 ) b 0 = intersep b 1,2,3,4 = koefisien regresi X 1 = laju produksi amonia (% jam -1 ) X 2 = laju degradasi protein dalam rumen (% jam -1 ) X 3 = kecernaan protein oleh HCl pepsin (%) X 4 = laju produksi purin (% jam -1 )