PENINGKATAN NILAI HAYATI JERAMI PADI MELALUI BIO-PROSES FERMENTATIF DAN PENAMBAHAN ZINC ORGANIK (Improvement of the Nutritive Value of Rice Straw Through Fermentative Bioprocess and Supplementation of Organic Zinc) BUDI HARYANTO, SUPRIYATI, AMLIUS THALIB dan SRI NASTITI JARMANI Balai Penelitian Ternak, PO Box 221, Bogor16002 ABSTRACT The degradation and fermentation of polysaccharides are affected by the physical characteristics, its chemical entity, and the micro environment of the rumen. This experiment is intended to investigate the effects of bio-process of rice straw and organic zinc supplementation, on the animal performance using 30 heads of growing sheep. The rice straw was fermented for 3 weeks, and the organic zinc was supplemented either at 0, 30 or 60 ppm zinc equivalent. The data of experiment indicated that supplementation of organic zinc at 60 ppm resulted in a higher rate of weight gain (55 g/day) as compared to the other treatments (45 to 45.7 g head -1 day -1 ). Data of feed dry matter intake indicated a trend of decreasing as the supplementation of organic Zn increased (632; 601 and 520, respectively). Similarly for the intake of neutral detergent fiber and acid detergent fiber. The digestion of neutral detergent fiber and acid detergent fiber were not significantly different, rangng from 62.34 to 68.23% and 49.46 to 57.63%, respectively. The ruminal fluid characteristics indicated a relatively the same concentration of acetate, propionate and butyrate for all treatments. The mean concentrations of acetate, propionate and butyrate were 5.05, 2.92 and 1.03 mm. The concentrations of ammonia were in the range between 0.87 and 1.14 mm, and the ph varied between 5.93 and 6.20. It was concluded that under the present experiment condition, the supplementation of organic zinc can be applied to a level of 60 ppm Zn for improving the sheep production when fermented rice straw was fed as solely source of fibrous feed. Key Words: Probiotics, Organic Zinc, Sheep, Rice Straw ABSTRAK Produktivitas ternak ruminansia dipengaruhi oleh degradasi dan fermentasi komponen serat pakan yang berkaitan dengan sifat fisika kimia bahan pakan tersebut, aktivitas ensimatis mikroba rumen serta kondisi lingkungan mikro didalam rumen. Bahan pakan berserat seperti jerami padi mempunyai nilai nutrisi yang rendah, oleh karena itu perlu diupayakan peningkatan nilai nutrisi melalui bio-proses fermentatif. Untuk mendapatkan informasi respon produksi ternak domba terhadap penggunaan jerami padi hasil bio-proses fermentatif dan penambahan mineral Zn didalam pakannya, maka penelitian ini dilakukan dengan menggunakan tiga puluh ekor domba jantan muda. Jerami padi difermentasikan selama 3 minggu menggunakan Probion sebagai probiotik. Mineral Zn ditambahkan dalam pakan sebesar 0, 30 atau 60 ppm. Konsentrat diberikan dalam jumlah 300 g ekor -1 hari -1. Air minum disediakan setiap saat. Feeding trial dilakukan selama 12 minggu dengan 2 minggu masa adaptasi. Parameter yang diamati meliputi kecernaan serat (NDF, ADF) serta karakteristik rumen yang meliputi ph, konsentrasi NH3, dan konsentrasi VFA. Hasil menunjukkan bahwa perubahanbobot hidup lebih tinggi apabila pakan konsentrat yang ditambah dengan 60 ppm Zn (Zn-organik) diberikan kepada ternak dibandingkan dengan perlakuan yang lain. Penambahan zinc organik cenderung memberikan pertambahan bobot hidup yang lebih tinggi dengan semakin tinggi tambahan zinc organik tersebut. Rata-rata pertambahan bobot hidup harian adalah 48.57 g/hari dengan kisaran dari 45 hingga 55 g/hari. Konsumsi bahan kering pakan cenderung menurun dengan adanya penambahan zinc organik, yaitu 632 g ekor -1 hari -1 pada perlakuan kontrol (tanpa tambahan zinc organik); 601 g ekor -1 hari -1 pada penambahan 30 ppm Zn dan 520 g ekor -1 hari -1 pada penambahan 60 ppm Zn. Konsumsi NDF jerami padi menurun dari 363 g ekor -1 hari -1 menjadi 334 dan 260 g ekor -1 hari -1, berturut-turut pada penambahan Zn 30 dan 60 ppm. Sementara itu, kecernaan neutral detergent fiber (NDF) dan acid detergent fiber (ADF) tidak terpengaruh oleh penambahan Zinc organik, yaitu berkisar antara 62,34 68,23% untuk NDF dan 49,46 473
57,63% untuk ADF. Karakteristik cairan rumen, baik konsentrasi asam lemak mudah terbang, amonia maupun derajat keasamannya tidak berbeda secara nyata. Rata-rata konsentrasi asetat, propionat dan butirat berturut-turut adalah 5,05; 2,92 dan 1,03 mm, dengan konsentrasi amonia berkisar dari 0,87 1,14 mm dan derajat keasaman (ph) bervariasi dari 5,93 6,20. Disimpulkan bahwa penambahan Zn organik dalam pakan domba yang mendapatkan jerami padi fermentasi sebagai sumber pakan berserat dapat dilakukan hingga taraf 60 ppm Zn. Kata Kunci: Probiotik, Zinc Organik, Domba, Jerami Padi PENDAHULUAN Jerami padi dari sebagian besar kawasan persawahan belum dimanfaatkan sebagai sumber pakan berserat bagi domba. Hal ini disebabkan oleh nilai nutrisi jerami padi yang relatif rendah dan tidak palatabel bagi ternak domba. Upaya untuk meningkatkan nilai nutrisi jerami padi sudah sering dilakukan, baik melalui proses fisik, kimia maupun biologis (SOEJONO et al., 1987), namun penerapan teknologi tersebut belum berkembang di masyarakat. Degradasi dan fermentasi komponen serat dalam bahan pakan dipengaruhi oleh sifat fisika kimia bahan pakan tersebut, aktivitas ensimatis mikroba rumen (MERTENS, 1977) serta kondisi lingkungan mikro di dalam rumen (HUNGATE, 1966). Pelekatan mikroba pada partikel pakan merupakan faktor yang menentukan efektivitas degradasi pakan tersebut didalam rumen (AKIN dan BARTON, 1983; CHENG et al., 1990). Peningkatan nilai nutrisi bahan pakan berserat seperti jerami padi dapat dilakukan melalui proses fermentasi sebelum bahan tersebut diberikan pada ternak, maupun melalui penciptaan lingkungan rumen yang sesuai untuk perkembangan mikroba. Probion adalah probiotik yang dikembangkan Balai Penelitian Ternak dalam upaya membantu pemecahan komponen serat dalam pakan. Pemanfaatan Probion dalam pakan domba mampu meningkatkan nilai kecernaan serat detergen netral (NDF) dan meningkatkan kecepatan pertambahan bobot hidup domba (HARYANTO et al., 1998). Demikian pula pemberian tambahan zinc organik dapat meningkatkan nilai kecernaan ADF dari 51,4 menjadi 56,3% (HARYANTO et al., 2003). Hasil penelitian jerami padi sebelumnya (HARYANTO et al., 2003) menunjukkan adanya pengaruh positif proses fermentasi jerami padi terhadap nilai kecernaan komponen serat, dimana lama fermentasi 3 minggu dapat memberikan nilai kecernaan in vivo yang paling tinggi (53,6%) dibandingkan lama fermentasi satu atau 2 minggu (sekitar 45%). Meskipun demikian, perlu dikembangkan upaya pemanfaatan mikroorganisme lebih lanjut sehingga mampu membantu meningkatkan nilai cerna serat dalam pakan, baik melalui bioproses fermentatif sebelum pakan diberikan kepada ternak maupun melalui penambahan zinc organik dalam pakan untuk membantu memenuhi kebutuhan mikroba didalam rumen sehingga proses degradasi komponen serat akan lebih efektif. Peningkatan degradasi komponen serat akan menyebabkan adanya peningkatan konsumsi pakan, sementara kecukupan nutrien yang lain diharapkan dapat terpenuhi dari sumber pakan yang dikonsumsi tersebut. Sebagai hasil akhir dengan adanya peningkatan efektivitas proses degradasi komponen serat tersebut diharapkan akan dimanifestasikan dalam bentuk peningkatan produktivitas ternak seperti pertambahan bobot hidup yang lebih tinggi. MATERI DAN METODE Penelitian in vivo dilakukan menggunakan tiga puluh ekor domba jantan muda dengan rataanbobot hidup awal 15,8 ± 1,1 kg. Jerami padi yang difermentasikan selama 3 minggu menggunakan Probion digunakan sebagai pakan sumber serat. Tiga macam konsentrat disusun dengan kandungan protein kasar sekitar 13%. Konsentrat dibedakan tambahan kandungan zinc organik (0, 30 dan 60 ppm). Ternak dibagi menjadi tiga kelompok dengan rataanbobot hidup kelompok mendekati keseragaman. Konsentrat diberikan sebanyak 300 g ekor -1 hari -1. Air minum disediakan setiap saat. Feeding trial dilakukan selama 12 minggu dengan 2 minggu masa adaptasi. Parameter 474
yang diamati meliputi kecernaan serat (NDF, ADF) serta karakteristik rumen yang meliputi ph, konsentrasi NH3, dan konsentrasi VFA. Analisis data dilakukan menggunakan rancangan acak kelompok (STEEL dan TORRIE, 1980). Prosedur GOERING dan VAN SOEST (1970) yang telah dimodifikasi digunakan untuk menganalisa komponen serat detergen asam dan serat detergen netral. HASIL DAN PEMBAHASAN Perubahanbobot hidup domba selama pengamatan berlangsung ditunjukkan dalam Gambar 1. bahwa pertambahan bobot hidup domba yang mendapatkan pakan dengan tambahan Zn-organik 60 ppm, lebih tinggi bila dibandingkan dengan domba yang mendapatkan pakan tanpa tambahan Zn-organik maupun penambahan 30 ppm. Konsumsi bahan kering pakan, komponen serat dan kecernaannya Tabel 1. Data karakteristik rumen yang meliputi ph, konsentrasi amonia dan konsentrasi asam lemak mudah terbang (asetat, propionat, iso-butirat, butirat, iso-valerat dan valerat) ditunjukkan dalam Tabel 2. Pertambahan bobot hidup yang lebih tinggi pada domba yang mendapatkan tambahan Znorganik di dalam pakannya menunjukkan bahwa ada respons positif ternak terhadap Znorganik tersebut. Pengaruh penambahan zinc organik yang lebih tinggi di dalam pakan menunjukkan adanya pengaruh positif terhadap kecepatan pertambahan bobot hidup. Hal ini menggambarkan bahwa penambahan zinc mineral dalam bentuk organik pada taraf 60 ppm zinc mampu menunjang performans ternak yang lebih baik. Pertambahan bobot hidup harian yang dapat dicapai adalah 55 g/hari apabila 60 ppm Zn ditambahkan dalam pakannya, sedangkan penambahan 30 ppm Zn atau tanpa penambahan Zn memberikan pertambahan bobot hidup harian sebesar 45 dan 45,7 g/hari. Apakah mekanisme kerja pengaruh penambahan zinc organik ini melalui adanya peningkatan nilai kecernaan komponen serat, masih harus menunggu data lebih lanjut, karena nilai kecernaan serat dalam penelitian ini masih belum memberikan perbedaan yang nyata diantara perlakuan yang diberikan. 5 4 PBHH (kg) 3 2 1 0-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Waktu (minggu) Tanpa Zn + 30 ppm Zn + 60 ppm Zn Gambar 1. Pertambahan bobot hidup domba selama 15 minggu pengamatan G 475
Tabel 1. Pengaruh penambahan zinc organik terhadap konsumsi pakan dan kecernaan pada domba yang diberi pakan jerami padi hasil bio-proses fermentatif menggunakan Probion Parameter Penambahan Zn-organik (ppm) 0 30 60 Rataan Konsumsi bahan kering, g/ekor/hari 632 601 520 584 Konsumsi BK jerami 363 334 260 319 Konsumsi BK konsentrat 269 267 260 265 Konsumsi Protein Kasar 78 75 67 73 Konsumsi NDF 454 417 325 399 Konsumsi NDF jerami 266 244 190 233 Konsumsi NDF konsentrat 189 173 135 165 Konsumsi ADF 286 263 204 251 Konsumsi ADF jerami 212 194 151 186 Konsumsi ADF konsentrat 74 68 53 65 Kecernaan bahan kering (%) 64.72 66,09 63,81 64,87 Kecernaan NDF (%) 66,05 68,23 62,34 65,54 Kecernaan ADF (%) 54,62 57,63 49,46 53,90 Pertambahan bobot hidup harian, g 45,7 45,0 55,0 48,6 Konversi pakan 15,1 12,8 11,0 12,8 Tabel 2. Pengaruh penambahan zinc organik terhadap karakteristik cairan rumen pada domba yang diberi pakan jerami padi hasil bio-proses fermentatif menggunakan Probion Parameter Penambahan Zn-organik (ppm) 0 30 60 Rataan ph 6,20 6,02 5,93 6,05 Konsentrasi Amonia, mmol 1,14 0,89 0,87 0,97 Konsentrasi asam lemak mudah terbang, mg/100 ml Asetat 5,06 4,29 5,82 5,06 Propionat 2,49 2,91 3,38 2,93 Isobutirat 0,15 0,13 0,13 0,14 Butirat 1,10 0,93 1,09 1,04 Isovalerat 0,13 0,13 0,16 0,14 Valerat 0,18 0,20 0,21 0,19 Kemungkinan yang terjadi adalah adanya peningkatan perkembangan mikroba rumen yang diikuti dengan peningkatan produksi ensim pemecah serat oleh mikroba rumen, karena penambahan Zinc akan mempengaruhi proses sintesis protein oleh mikroba yang salah satu kemungkinannya adalah sintesis ensim tersebut. Hal ini berkaitan dengan kenyataan bahwa Zinc adalah mikro mineral yang diperlukan sebagai kofaktor dari berbagai kerja ensim, termasuk ensim DNA polimerase yang berperan dalam proses sintesis protein. Berdasarkan dugaan ini, disarankan untuk melakukan penelitian lebih lanjut yang berkaitan dengan parameter pertumbuhan mikroba rumen dan sintesis protein mikroba sebagai konsekuensi adanya pertumbuhan mikroba tersebut. Pertambahan bobot hidup yang dapat dicapai dalam penelitian ini cukup tinggi 476
mengingat pakan yang diberikan adalah jerami padi yang pada umumnya tidak dimakan oleh ternak domba pada kondisi lapangan. Pertambahan bobot hidup yang dicapai domba pada kondisi lapangan adalah sekitar 30 g/hari (CHANIAGO et al., 1983), sedangkan hasil penelitian pemanfaatan jerami padi fermentasi sebagai pakan domba yang telah dilakukan sebelum penelitian ini mendapatkan pertambahan bobot hidup harian yang sama, yaitu sekitar 50 g/hari (HARYANTO et al., 2003: 2004) Konsumsi jerami padi harian mengalami fluktuasi sebagaimana digambarkan dalam Gambar 2. Fluktuasi ini menunjukkan kecenderungan meningkat dengan semakin bertambahnya waktu. Hal ini berkaitan dengan adaptasi domba terhadap pakan jerami padi fermentasi yang semakin baik, yang juga ditunjukkan dengan adanya perbaikan pertumbuhanbobot hidup ternak setelah mengalami penurunan dalam kurun waktu sekitar 4 minggu sejak diberi pakan jerami padi fermentasi sebagai sumber pakan berserat utama. Nilai kecernaan bahan kering pakan, NDF dan ADF sebagaimana ditunjukkan dalam Tabel 1 menggambarkan adanya kecenderungan peningkatan nilai cerna apabila Zn organik ditambahkan pada taraf 30 ppm, meskipun tidak nyata secara statistik. Karakteristik cairan rumen tidak menunjukkan perbedaan yang nyata diantara perlakuan yang diamati. Derajat keasaman (ph) cairan rumen bervariasi dari 5,9 6,2 dan nilai ini menggambarkan kondisi keasaman cairan rumen yang agak dibawah normal. Pada kondisi normal rataan derajat keasaman cairan rumen mendekati 6,9 (HUNGATE, 1966). Sementara itu, konsentrasi amonia bervariasi antara 0,87 1,14 mm dimana nilai ini lebih rendah daripada konsentrasi normal yaitu sekitar 3,57 mm (SATTER dan SLYTER, 1977). 700 Tanpa Zn-organik 30 ppm Zn-organik 60 ppm Zn-organik 600 500 Konsumsi (g/hari) 400 300 200 100 0 1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 Waktu (hari) Gambar 2. Konsumsi jerami padi fermentasi harian selama pengamatan 477
Konsentrasi amonia cairan rumen yang rendah ini kemungkinan ada hubungannya dengan kadar protein tercerna yang rendah didalam rumen, atau adanya sintesis protein mikroba rumen yang lebih tinggi. Mana yang lebih mungkin terjadi, perlu adanya pengamatan lebih lanjut yang berkaitan dengan pemanfaatan nitrogen (amonia) didalam rumen untuk sintesis protein sel mikroba sehingga akan dapat diperoleh jawaban yang lebih akurat. Konsentrasi asam-asam lemak mudah terbang (VFA) Tabel 2 menggambarkan adanya nilai yang terlalu rendah, meskipun proporsi molar diantara komponen asam lemak mudah terbang menunjukkan kondisi yang normal (HUNGATE, 1966). KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penggunaan jerami padi hasil bio-proses fermentatif menggunakan Probion selama 3 minggu dan penambahan zinc organik dalam pakan domba berpengaruh positif terhadap produktivitas ternak. Penggunaan jerami padi hasil bio-proses fermentatif menggunakan Probion disarankan untuk dikembangkan lebih lanjut. Pengamatan yang berkaitan dengan parameter pertumbuhan mikroba rumen dan sintesis protein mikroba rumen perlu dilakukan untuk mendapatkan penjelasan mengenai respon pertambahan bobot hidup yang lebih tinggi apabila ditambahkan Zn organik didalam pakannya. DAFTAR PUSTAKA AKIN, D.E. and F.E. BARTON. 1983. Rumen microbial attachment and degradation of plant cell walls. Fed. Proc. 42: 114 121 CHANIAGO, T.D., J.M. OBST, A. PARAKKASI and M. WINUGROHO. 1983. Growth of Indonesian sheep under village and improved management systems. In Sheep and Goats in Indonesia. Proc. Scientific Meeting on Small Ruminant Research. Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan. Bogor. Pp. 109 113. CHENG, K.J., T.A. MCALLISTER, H. KUDO and J.W. COSTERTON. 1990. The importance of adhesion in microbial digestion of plant materials. In: The Rumen Ecosystem. S. HOSHINO, R. ONODERA, H. MINATO and H. ITABASHI (eds.). JSSP. Tokyo. pp 129-135 GOERING, H.K. and P.J. VAN Soest. 1970. Forage fiber analysis. USDA Agriculture Handbook No. 39. Washington. HARYANTO, B., A. THALIB dan ISBANDI. 1998. Pemanfaatan probiotik dalam upaya peningkatan efisiensi fermentasi pakan di dalam rumen. Balitnak, Ciawi Bogor. HARYANTO, B., D.SASTRADIPRADJA, D.A. ASTUTI and F. DWIRANTI. 2001. EAAP Publ. 15 th Energy Metabolism Symposium. Denmark. HARYANTO, B., D. LUBIS, A. THALIB, SUPRIYATI dan S. N. JARMANI. 2003. Pemanfaatan probiotik (probion) dan mineral (zinc organik) dalam pakan domba. Balai Penelitian Ternak.Bogor. HARYANTO, B., SUPRIYATI dan S. N. JARMANI. 2004. Pemanfaatan probiotik dalam bio-proses peningkatan nilai nutrisi jerami padi untuk pakan domba. Pros. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. Bogor, 4-5 Agustus 2004. Puslitbang Peternakan. Bogor. hlm. 298 304. HUNGATE, R.E. 1966. The rumen and its microbes. Academic Press. Washington. USA. MERTENS, D.R. 1977. Dietary fiber components: Relationship to the rate and extent of ruminal digestion. Fed. Proc. 36: 187 192 SOEJONO, M., R. UTOMO dan WIDYANTORO. 1987. Peningkatan nilai nutrisi jerami padi dengan berbagai perlakuan. Pros. Limbah Pertanian sebagai pakan dan manfaat lainnya. Grati, 16-17 Nopember 1987. hlm. 21 35. STEEL, R.G.D. and J.H. TORRIE. 1980. Principles and Procedures of Statistics. McGraw-Hill Book Co. New York 478