HASIL DAN PEMBAHASAN. Tahap I: Fermentasi Campuran BIS dan Onggok

Transkripsi

1 20 HASIL DAN PEMBAHASAN Tahap I: Fermentasi Campuran BIS dan Onggok Jumlah koloni kapang Trichoderma harzianum Kultur murni kapang T. harzianum Rifai LIPIMC 732 diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Pusat Penelitian Biologi LIPI Cibinong. Biakan inokulum kapang T. harzianum pada media PDA terlihat pada Gambar 6. Tabel 6 menunjukkan rata-rata jumlah koloni kapang T. harzianum. Gambar 6 Biakan kapang Trichoderma harzianum Rifai LIPI MC 732 Tabel 6 Jumlah spora Trichoderma harzianum selama pertumbuhan Umur pertumbuhan Jumlah koloni (jam) (CFU/ml) 24 belum terlihat 30 2,03x ,25x ,55x ,90x ,15x ,60x ,60x ,60x10 6

2 21 Penghitungan Total Plate Count (TPC) dilakukan pada isolat yang telah ditumbuhkan pada media PDA dalam cawan petri berdiameter 9 cm, dan diinkubasi jam pada suhu kamar. Penghitungan jumlah spora dan viabilitas spora dilakukan setiap 6 jam dan dimulai pada 24 jam pertama, karena sampai pada 24 jam pertama belum terlihat pertumbuhan koloni kapang yang berarti. Hal ini disebabkan masih dalam fase adaptasi dan pertumbuhan awal. Jumlah koloni kapang mulai konstan (stationary phase), dicapai pada umur 60 jam yakni mencapai jumlah koloni 2,6 x 10 6 CFU/ml. Jumlah awal sel yang tinggi akan mempercepat fase adaptasi. Mulai umur pertumbuhan 30 jam, jumlah koloni kapang semakin banyak hingga pada umur 60 jam masa pertumbuhan, tercapai jumlah koloni yang maksimal. Setelah 60 jam jumlah koloni tidak bertambah lagi. Hal ini disebabkan kapang sudah memasuki fase statis. Pada fase stationary ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Hasil pembuatan inokulum padat Gambar 7 menunjukkan hasil pembuatan inokulum padat. Pemanenan inokulum padat dilakukan pada hari ke 7, kemudian dikeringkan dengan pengeringan hampa (vacuum dry) pada suhu 40 0 C. Penyimpanan inokulum padat menggunakan cara vacuum. Gambar 7 Inokulum padat T. harzianum.

3 22 Hasil Uji Enzim Selulase Hasil uji enzim selulase menunjukkan hasil positif karena terbentuknya warna merah bata pada tabung reaksi 1, 2 dan 3 (inokulum padat), sedangkan pada tabung reaksi kontrol (K= substrat tanpa penambahan T. harzianum) berwarna kuning atau negative (Gambar 8). Gambar 8 Hasil uji enzim selulase. Penampilan makroskopis BISOF (Bungkil Inti Sawit Onggok Fermentasi) Penampilan secara makroskopis, pertumbuhan kapang T. harzianum pada 24 jam pertama fermentasi belum terlihat pertumbuhan hifa. Pertumbuhan hifa dimulai pada umur 48 jam dengan adanya titik-titik putih di permukaan media fermentasi, kemudian pertumbuhan hifa terlihat seperti kapas putih tipis di permukaan. Selanjutnya pada jam ke 120, mulai terjadi perubahan warna dari putih kapas menjadi putih kehijauan dan selanjutnya hijau muda. Perubahan warna terus berlangsung menjadi hijau tua pada jam ke 192, dan jam 240 warna hijau tua dan kusam. Penampilan makroskopis BISOF selama inkubasi seperti ditunjukkan pada Gambar 9. Gambar 9 Penampilan makroskopis BISOF pada masa inkubasi 4-10 hari.

4 23 Kandungan nutrisi hasil fermentasi Tabel 7 menunjukkan bahwa pada masa inkubasi 6 dan 8 hari terjadi penurunan serat kasar, namun pada masa inkubasi 10 hari terjadi peningkatan serat kasar. Persentase penurunan serat kasar tertinggi dicapai pada perlakuan T8 yaitu 44,28% (Tabel 8). Selama masa inkubasi 6, 8 dan 10 hari terjadi penurunan lemak secara konsisten. Penurunan lemak tertinggi dicapai pada masa inkubasi 10 hari sebesar 38,6 % (Tabel 8). Tabel 7 Rataan kandungan nutrisi pada masing-masing perlakuan sebelum dan setelah difermentasi (% bobot kering) Kandungan nutrisi (%) Perlakuan SF T6 T8 T10 Abu 4,85 5,08±0,11 a 5,06±0,14 a 5,27±0,10 b Protein kasar 12,35 14,94±0,14 a 15,74±0,12 b 16,16±0,16 c Serat kasar 16,78 11,23±0,21 b 9,35±0,22 a 10,93±0,07 b Lemak 9,04 6,09±0,17 b 5,70±0,10 a 5,55±0,80 a BETN 56,98 62,67±0,38 a 64,15±0,11 b 62,09±0,29 a - Glukosa 1,049 1,401 1,576 1,565 Keterangan : Huruf superskrip di belakang nilai standar deviasi yang berbeda pada setiap baris menunjukkan adanya perbedaan nyata antara perlakuan (p<0.05) SF = Sebelum fermentasi T6 = Inkubasi 6 hari T8 = Inkubasi 8 hari T10 = Inkubasi 10 hari Tabel 8 Persentase penurunan kandungan serat kasar dan lemak (%) Komponen Perlakuan T6 T8 T10 Serat kasar 33,07 44,28 34,86 Lemak 32,63 36,94 38,6 PEMBAHASAN Campuran 80% BIS dan 20% onggok merupakan media yang cocok untuk pertumbuhan kapang, karena selain onggok kaya akan pati sebagai sumber karbon, onggok berongga sehingga memperbaiki sifat fisik media. Sifat porusitas akan mempengaruhi transfer oksigen (penetrasi udara) kapang dalam substrat sehingga pertumbuhan dapat terjadi di seluruh bagian medium.

5 24 Hasseltine (1977) dalam Nagai (1979) juga menekankan bahwa fermentasi substrat padat harus dalam bentuk yang memungkinkan berlangsungnya sirkulasi udara. Butiran substrat padat harus sedikit berongga (retak) supaya spora dapat menempel dengan cepat pada permukaan butiran substrat dan segera setelah germinasi, penetrasi ke dalam butiran akan berlangsung dengan cepat pula. Fermentasi BIS dengan kapang T harzianum menyebabkan perubahan kandungan beberapa nutrien. Kandungan serat kasar mengalami penurunan secara konsisten pada masa inkubasi 6 dan 8 hari. Persentase penurunan serat kasar tertinggi dicapai pada masa inkubasi 8 hari yaitu sebesar (44,28%). Hal ini dikarenakan aktivitas enzim selulase T. harzianum mencapai titik optimum, sehingga mampu mendegradasi selulosa menjadi glukosa (Kim et al. 1994). Peningkatan glukosa tertinggi dicapai pada masa inkubasi 8 hari, seperti ditunjukkan pada Tabel 7. Lama inkubasi 10 hari, terjadi peningkatan kandungan serat kasar, hal ini disebabkan berkurangnya enzim selulase dan kehilangan dari sejumlah padatan lainnya (Shutleff & Aoyagi 1979). Lama inkubasi 8 hari merupakan masa inkubasi yang optimal untuk menurunkan serat kasar. Hasil ini memperkuat simpulan Ginting dan Krisnan (2006) bahwa penurunan serat kasar BIS yang optimal diperkirakan tercapai pada lama fermentasi antara 6-9 hari. Hasil penurunan serat kasar pada penelitian ini lebih tinggi dari yang dilaporkan oleh Ginting dan Krisnan (2006), dengan menggunakan BIS dan kapang yang sama terjadi penurunan serat kasar 33%, sedangkan Siregar (2004) melaporkan penurunan serat kasar sebesar 13,27% pada fermentasi BIS dengan T. viridae. Apabila dibandingkan dengan hasil penelitian Pamungkas (2010), yang melakukan penelitian yang sama dengan penambahan enzim cairan rumen domba, penurunan serat kasarnya mencapai 56,47%. Perbedaan hasil tersebut diduga disebabkan perbedaan sumber enzim yang digunakan. Hal ini dikarenakan jenis enzim selulase dari genus Trichoderma hanya sedikit memproduksi enzim selobiase (β -glukosidase) yang akan menghidrolisis selobiosa menjadi glukosa. Enzim selulase utama yang dihasilkan dari genus Trichoderma adalah selobiohidrolase (endoglukanase, eksoglukanase) yang akan mendegradasi selulosa menjadi selobiosa (Juhasz et al. 2003).

6 25 T. harzianum menghasilkan enzim C1(β -exoglukanase) 0,307U/ml, dan Cx (β - endoglukanase) sebesar 0,655U/ml (Wizna et al. 2007). Penurunan serat kasar menggunakan T. harzianum membutuhkan masa inkubasi yang lebih lama dibandingkan dengan menggunakan crude enzyme (enzim kasar) secara langsung. Hal ini dikarenakan dalam pertumbuhannya, kapang mengalami beberapa fase antara lain: fase lag (adaptasi) untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan sekitarnya, fase pertumbuhan awal, fase logaritmik, fase statis dan fase kematian. Kapang mempunyai waktu generasi yang lebih lama dibandingkan dengan bakteri dan khamir (Fardiaz 1988). Oleh karena itu untuk penurunan serat kasar BIS perlu dicoba penggunaan crude enzyme (enzim kasar) dari T. harzianum, agar masa inkubasi lebih efektif. Kandungan NDF, ADF, selulosa, lignin, hemiselulosa Gambar 15 menunjukkan bahwa pada masa inkubasi 8 hari (T8), terjadi penurunan fraksi ADF, selulosa dan lignin, sedangkan fraksi NDF dan hemiselulosa mengalami peningkatan. Analisis fraksi serat hanya dilakukan pada perlakuan T8, dengan pertimbangan penurunan serat kasarnya tertinggi (44,28%). 80 Kandungan fraksi serat 70 58,67 60,02 Kadar fraksi serat (%) ,65 28,59 28,68 18,05 11,02 31,43 18,97 10,54 Sebelum fermentasi Setelah fermentasi 10 0 NDF ADF Selulosa Hemiselulosa Lignin Gambar 10 Kandungan fraksi serat sebelum dan setelah fermentasi selama 8 hari.

7 26 Fermentasi dengan T. harzianum dapat menurunkan fraksi serat ADF, selulosa dan lignin, namun NDF dan hemiselulosa mengalami peningkatan. Terjadinya penurunan ADF, selulosa dan lignin menunjukkan kemampuan T. harzianum kapang dalam menghasilkan enzim selulase untuk mendegradasi komponen selulosa. T. harzianum adalah fungi yang menghasilkan enzim selulase dan dapat menghidrolisis selulosa (Hamelinck et al. 2005). Kandungan NDF pada BISOF terjadi peningkatan, dikarenakan pertumbuhan kapang yang ikut menyumbangkan dinding sel. Gandjar et al. (2006) menyatakan bahwa salah satu komponen dinding sel kapang adalah kitin (polisakarida). Peningkatan NDF juga terjadi pada fermentasi BIS dengan Trichoderma reesei (Jaelani et al. 2008). Menurut Daud (1995), kandungan NDF di atas 52% mengindikasikan bahwa tinggi akan komponen dinding sel, sedangkan Chong et al melaporkan bahwa kandungan NDF dari BIS berkisar 67,95-74,25%. Tahap II: Uji Kecernaan Pada Ikan Nila Tabel 9 menunjukkan bahwa nilai kecernaan pakan acuan lebih baik dibandingkan dengan pakan uji. Penggantian sebagian pakan acuan dengan 30% BIS dan 30% BISOF menurunkan kecernaan dari pakan tersebut. Namun demikian kecernaan total BISOF yang ditambahkan 30% masih jauh lebih tinggi daripada penambahan BIS 30%. Ini menunjukkan bahwa BISOF mempunyai kecernaan lebih baik. Data ini didukung oleh kecernaan bahan BISOF (54,72%) dibandingkan BIS (30,75%). Tabel 9 Nilai kecernaan total, protein, fosfor, kalsium, energi dan bahan Perlakuan Kecernaan (%) Pakan Pakan Uji Acuan (30% BISOF) Pakan Uji (30% BIS) Total 72,92±0,92 a 60,27±0,18 b 67.46±0,13 c Protein 88,71±0,19 a 80,19±0,52 b 86,85±0,2 b Fosfor 64,04±1,70 a 53,6±0,48 b 61,12±0,38 c Kalsium 69,10±0,70 a 53,03±0,15 b 63,93±1,30 c Energi 84,44±0,55 a 69,4±0,4 b 75,47±0,70 c Bahan - 30,75±3,07 54,72±0,61 Ket : huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan antar perlakuan (p<0.05).

8 27 PEMBAHASAN Terjadinya penurunan serat kasar pada BISOF dapat meningkatkan kecernaan nutrien dan bahan tersebut. Perbedaan kecernaan BIS dan BISOF diduga karena kualitas bahannya terutama kandungan serat kasar. Hal ini didukung data perbedaan serat kasar yang signifikan antara BIS dan BISOF (Tabel 7). Perbedaan serat kasar dalam pakan akan mempengaruhi kecernaan nutrien, karena serat kasar menghambat kerja enzim pencernaan. Kecernaan yang tinggi pada BISOF menyebabkan kerja enzim di saluran usus ikan nila lebih rendah, sehingga nutrien yang diserap lebih banyak. Ikan mempunyai keterbatasan untuk mencerna serat, hal ini berkaitan dengan terbatasnya ketersediaan enzim selulolitik dalam saluran pencernaan. Menurut Fitriliyani (2010), enzim selulase yang dihasilkan dalam saluran pencernaan ikan nila sebesar 0,0176 unit/ml/menit, enzim amilase sebesar 0,2341 unit/ml/menit dan enzim protease 0,425 unit/ml/menit. Profil aktivitas enzim pada saluran pencernaan ikan nila tersebut merupakan indikator dari kemampuan mencerna dan memanfaatkan nutrisi dalam pakan. Serat kasar terdiri dari selulosa dan lignin yang sulit dicerna. Komponen tersebut dalam saluran pencernaan hanya dapat dihidrolisis oleh enzim selulase. Menurut Clarke & Bouchop (1977) dalam Affandi et al. (2009), menyimpulkan bahwa aktivitas enzim selulase ada hubungannya dengan kebiasaan ikan mengkonsumsi bagian dari tumbuhan yang sedang mengalami penghancuran. Penggantian sebagian pakan acuan dengan BISOF pada pakan nila memberikan hasil kecernaan yang lebih baik dibandingkan dengan BIS. Pakan yang mengandung serat kasar tinggi akan menghasilkan feses yang lebih banyak, karena serat kasar yang tidak tercerna dapat membawa zat-zat makanan yang dapat dicerna. Secara umum batas toleransi ikan terhadap kandungan serat dalam pakan sampai 8%. Kandungan serat yang terlalu tinggi akan menekan pertumbuhan (Buhler and Halver, 1961; Leary and Lovell, 1975; Edwards et al., 1977; Hilton et al., 1983; Poston, 1986 dalam NRC 1993). Serat yang melebihi batas maksimal akan menurunkan nilai gizi pakan. Penurunan nilai gizi tersebut disebabkan sebagian besar zat-zat makanan keluar bersama ekskreta sebelum diserap oleh usus. Hal ini terlihat pada perlakuan pakan uji BIS, yang mempunyai

9 28 kandungan serat kasar lebih dari 8%, secara visual fesesnya lebih banyak dikeluarkan dan lebih cepat diekskresikan dibandingkan pakan uji BISOF, yang mempunyai kandungan serat kasar lebih rendah (5,61%). Fakta menunjukkan bahwa kandungan nutrisi dalam serat kasar rendah, namun keberadaannya dalam pakan mutlak diperlukan. Kandungan serat kasar dalam jumlah sedikit dapat meningkatkan gerak peristaltik usus, namun apabila jumlahnya berlebih maka menyebabkan proses penyerapan makanan menjadi tidak efisien (Guillame et al. 1999). Kirchgessener (1986) juga melaporkan bahwa peningkatan kadar serat kasar dalam komposisi pakan akan menurunkan kecernaan nutrisi. Sesuai pendapat Cho et al. (1985) yang menyatakan bahwa serat kasar yang tinggi menyebabkan porsi ekskreta lebih besar, sehingga menyebabkan semakin berkurangnya penyerapan protein yang dapat dicerna. Selain itu, serat kasar tinggi akan memberikan rasa kenyang karena komposisi karbohidrat kompleks yang menghentikan nafsu makan sehingga mengakibatkan turunnya konsumsi makanan (Piliang 2006). Keberadaan serat kasar yang semakin meningkat menyebabkan terganggunya penyerapan nutrien. Hal ini terjadi karena adanya peningkatan viskositas digesta dan berpengaruh pada kesempatan nutrien untuk dicerna dan diserap oleh saluran pencernaan menjadi lebih singkat (Choct et al. 1996). NRC (1983) juga menyatakan bahwa tingginya serat kasar pada pakan dapat mempengaruhi kecernaan nutrien lainnya. Penggantian sebagian pakan acuan dengan BIS dan BISOF 30%, kecernaannya belum setara dengan pakan acuan. Untuk itu perlu penelitian lebih lanjut mengenai jumlah BIS dan BISOF sebagai bahan pengganti pakan acuan, hingga memiliki tingkat kecernaan yang setara. Kecernaan bahan BISOF lebih baik dibandingkan dengan BIS, karena proses fermentasi dengan T. harzianum dapat menurunkan serat kasar. Teknologi fermentasi merupakan cara untuk dapat memperbaiki nilai kecernaan bahan menjadi lebih baik, karena mikroorganisme (kapang) mampu memecah komponen yang komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga mudah dicerna (Hardjo et al. 1989).