ANIMAL NUTRITION & FEEDING FEED ADDITIVE NANUNG DANAR DONO, Ph.D. Bagian Nutrisi dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan UGM

ADITIF PAKAN adalah bahan yang ditambahkan dalam pakan ternak yang ditujukan untuk memberikan efek tertentu bagi ternak yang memakannya, SELAIN dari manfaat yang ditimbulkan dari kandungan nutriennya. Aditif pakan dapat memberikan efek positif dalam penggunaan nutrien dan atau dapat memodifikasi hasil produk peternakan. Ada pula aditif pakan yang meningkatkan penggunaan nutrien bagi ternak sebagai efek positif perbaikan kondisi di dalam saluran pencernaan. Hal ini dapat dilihat efeknya di saluran pencernaan ataupun pada dinding usus pada saat absorpsi nutrien oleh ternak. Bahan aditif pakan dapat berupa bahan organik (yang berasal dari suatu organ pada makhluk hidup) maupun bahan anorganik (bahan tambang, dll).

Jenis aditif pakan yang sering digunakan dalam pakan ternak : Antibiotik (Antibiotics) Probiotik (Probiotics) Fitobiotik (Phytobiotics) Prebiotik (Olygosaccharides) Enzim-enzim (Exogenous enzymes) Asam organik (Organic acids) Zat warna (Coloring agent) Hormon (Hormones) Lain-lain

Antibiotik Berasal dari Bahasa Latin : anti yang berarti lawan dan bios yang berarti hidup. Antibiotik adalah senyawa kimia yang diproduksi/dihasilkan oleh mikroorganisme hidup. Mikroorganisme ini dapat berupa fungi, bakteri tertentu, atau dapat pula dibuat melalui sintesis tertentu di laboratorium. Antibiotik dapat membunuh (bakterioside) atau menghambat pertumbuhan (bakteriostatic) bermacam-macam enteropathogen, sehingga melindungi ternak dari infeksi penyakit. Antibiotik sangat penting digunakan sebagai terapi/pengobatan berbagai penyakit yang disebabkan oleh bakteri pathogen, sehingga meningkatkan kesehatan unggas. Antibiotik dapat diberikan melalui injeksi ataupun melalui oral (melalui makanan ataupun air minum). Antibiotik terasa manfaatnya apabila tatalaksana peternakan buruk.

Mode of actions of AGP : Disruption on the bacterial protein synthesis interrupts proper protein translation at the ribosomal level Inhibition on the bacterial cell wall synthesis interferes the building and maintenance of the cell wall Classification to their effect on microorganisms: Bacteriostatic that only inhibit bacterial growth Bacteriocidal that kill bacteria

Benefit of pathogens reduction Less competition for vital nutrient between microbes and the host animal therefore increase nutrient availability and absorption efficiency. Less production of antagonistic substances (bacterial metabolites; toxins) therefore less intestinal damages (lesions, necrosis, haemorrhagic, inflammatory, etc). Less incidences of physical problems such as infection, inflammation, necrosis, enteric lesion, and cancer. Less adverse effects of the over-mucous protection therefore resulted in a thinner intestinal epithelium.

Antibiotik pertama kali dipakai sebagai bahan aditif dalam pakan unggas pada Tahun 1950. Puncak penggunaan antibiotik dalam pakan unggas terjadi pada era Tahun 1970/1980-an. Selain untuk Bidang Terapi, antibiotik juga digunakan dalam industri pakan ternak, yaitu sebagai aditif pakan yang ditambahkan dalam ransum ternak untuk mempercepat pertumbuhan ternak, menurun-kan FCR (Feed Convertion Ration), serta meningkatkan efisiensi pakan (tanpa menurunkan laju pertambahan bobot badan). Jenis antibiotik yang sering digunakan dalam pakan unggas : Penisilin (dan turunannya), Tetrasiklin, Eritromisin, Basitrasin, dan lain-lainnya.

Saat ini, penggunaan antibiotik relatif sudah sangat berkurang, bahkan di Eropa dan Amerika sudah dilarang sama sekali. Hal ini disebabkan karena dikhawatirkan adanya resiko terjadinya resistensi bakteri-bakteri yang diakibatkan oleh adanya residu (sisa-sisa) antibiotik dalam produk yang dihasilkannya, baik dalam daging ataupun dalam telur. Jenis antibiotika yang dilarang digunakan di Eropa mulai Th. 1991 : Antiobiotik Virginiamycin Antiobiotik Spiramycin Antiobiotik Tylosin Antiobiotik Zn-bacitracin Swedia (Thn. 1986) mendahului melarang penggunaan ‘Antibiotic Growth Promotans’.

Mengapa antibiotik populer digunakan dalam pakan unggas? Pemberian antibiotik dalam jumlah yang relatif kecil dalam ransum (misalnya : tetrasiklin 10 ppm) dapat meningkatkan pertumbuhan dan efisiensi penggunaan pakan. Peningkatan penampilan ayam yang mendapat antibiotik disinyalir karena adanya efek tidak langsung dari antibiotik tersebut dalam membunuh bakteri-bakteri yang mengganggu penggunaan nutrien dan faktor-faktor pertumbuhan unggas. Antibiotik juga dapat membunuh bakteri-bakteri (pathogenic bacteria) yang menghasilkan racun (toksin) yang dapat mengganggu pertumbuhan hewan inangnya (host animal). Penggunaan antibiotik juga dapat meningkatkan kapasitas absorpsi nutrien oleh dinding usus melalui pengurangan tebal dinding usus halus (akibat menipisnya dinding usus).

Permasalahan muncul manakala peternak menggunakan antibiotik secara tidak terkontrol (di atas ambang batas yang diijinkan), sehingga residu antibiotik mengendap dalam jumlah cukup banyak pada produk-produk peternakan (bahan pangan asal ternak), seperti: pada daging ayam broiler & telur ayam ras. Hal ini banyak disebabkan karena rendahnya pemahaman para peternak akan antibiotik dan nekadnya pabrik-pabrik pakan (menambahkan antibiotik sebagai bahan aditif pakan). Arah penelitian masa sekarang : Tetap menggunakan antibiotik, tetapi bagaimana agar residu dalam produk-produk peternakan (khususnya telur) tidak merupakan residu antibiotik yang aktif, yang mengganggu kesehatan manusia yang memakannya. Mencari alternatif lain pengganti antibiotik : natural antibiotics.

Probiotik Berasal dari Bahasa Latin : pro yang berarti mendukung dan bios yang berarti hidup. Bertolak belakang dengan tujuan penggunaan antibiotik (untuk membunuh bakteri patogen), maka probiotik justeru dirancang untuk memacu pertumbuhan jenis-jenis bakteri tertentu (dalam saluran pencernaan) yang bermanfaat bagi pertumbuhan ternak. Probiotik didefinisikan sebagai aditif pakan (yang berasal dari mikroorganisme hidup) yang diberikan kepada ternak untuk meningkatkan keseimbangan mikroorganisme dalam saluran pencernaan ternak inang tersebut. Keseimbangan antara ternak (inang) dan mikroflora dalam saluran pencernaannya (bersama dengan keseimbangan komunitas mikroflora dalam usus) sangat penting untuk menjaga kesehatan dan produktivitas ternak. Contoh bakteri : Bakteri Laktobasilus (Lactobacillus sp.).

Mekanisme aksi atau efek probiotik dalam pakan ternak : Bakteri probiotik berkompetisi untuk menghalangi menempelnya bakteri-bakteri patogen (Eschericia coli, dll.) pada pada sel-sel enterosit (enterocyte cells) dinding usus, sehingga bakteri pato-gen tersebut tidak dapat bereaksi negatif terhadap ternak inangnya. Bakteri-bakteri patogen bersifat merusak (virulence) bila bisa menempel pada dinding usus menggunakan struktur spesifik fimbriae (hair-like structure) yang dimilikinya. Fimbriae yang ter-buat dari protein yang disebut lektin/lectins ini selektif menempel pada oligosakarida reseptor (oligosaccharide receptor) spesifik yang terdapat di dinding usus. Pada kondisi seperti ini, probiotik (misal : Lactobacillus sp.) bisa berkompetisi, sehingga bakteri patogen tidak dapat merusak kesehatan host animal-nya (bersifat avirulence).

Mekanisme aksi atau efek probiotik dalam pakan ternak : Probiotik dapat menetralisir racun (enterotoxins) yang dihasilkan oleh bakteri patogen. Enterotoxins dapat menyebabkan terjadinya pengeluaran cairan yang berlebihan (diarrhea). Akan tetapi, hingga saat ini senyawa yang dihasilkan oleh probiotik tersebut belum dapat diidentifikasi dengan jelas. Probiotik (terutama Lactobacillus sp.) dapat membunuh bakteri patogen (bactericidal activity) dengan cara menurunkan pH pada saluran pencernaan. Rendahnya pH akibat fermentasi laktosa menjadi asam laktat oleh Lactobacillus sp. dapat membunuh bakteri patogen. Selain itu, senyawa Hidrogen Peroksida yang dihasilkan Lacto-bacillus sp. dapat menghambat pertumbuhan bakteri-bakteri gram negatif penyebab penyakit (bacteriostatic activity).

Mekanisme aksi atau efek probiotik dalam pakan ternak : Probiotik mencegah terbentuknya senyawa-senyawa amine yang diproduksi oleh bakteri Coliform. Bakteri ini dapat menyebabkan adanya iritasi pada dinding usus dan menyebabkan diare. Probiotik meningkatkan produksi antibodi dan aktivitas fagositik (phagocytic activity) dari ternak inang. Hal ini dapat terlihat dari peningkatan protein serum dan sel-sel darah putih pada ternak babi yang diberi probiotik Lactobacilli.

Probiotik populer untuk ternak ruminansia dan unggas. Yeast (Saccaromyces cerevisiae) dalam bentuk kultur hidup ataupun sel-sel mati yeast yang diambil dari ekstrak kulturnya berefek positif dalam memodifikasi fermetasi di dalam rumen. Pada ternak unggas, jenis probiotik yang ada bersumber dari MO ternak ruminansia, sehingga kurang tepat diberikan bagi unggas. Mengapa? Tentu karena secara normal ada perbedaan status fisiologi yang mendasar antara ruminansia dan unggas. Contoh : suhu tubuh (unggas 41,5-42,0 oC; ruminansia 37,0 oC).

Syarat penggunaan MO (bakteri, yeast, dll.) sebagai probiotik : harus tidak mempunyai efek negatif bagi ternak inang yang menggunakannya, harus tahan terhadap cairan empedu dan keasaman lambung, harus mampu mengkoloni secara efektif di dalam saluran pencernaan ternak inangnya, harus mempunyai kemampuan menghambat aktifitas patogenik dari bakteri patogen, harus tahan dan stabil terhadap kondisi proses pembuatan (manufacturing process) dan proses penyimpanan (storage conditions).

Fitobiotik Adalah aditif pakan yang murni berasal dari bahan tanaman (tumbuh-tumbuhan/herbal). Di Indonesia terdapat ratusan jenis tanaman obat tradisional yang sangat berpotensi digunakan sebagai sumber fitobiotik. Fitobiotik dapat diambil dari beberapa bagian tubuh (organ) tanaman, seperti : batang, daun, bunga, biji/butir, akar, rizhoma, maupun bagian umbi. Fitobiotik mengandung senyawa aktif fitogenik atau fitokimia (phytochemicals) yang memiliki beberapa efek positif terhadap sistem pencernaan dan atau pertumbuhan ternak sekaligus untuk memelihara/menjaga kesehatan ternak. Produk ternak (daging, telur, dll.) yang menggunakan fitobiotik dalam pakannya relatif aman untuk dikonsumsi oleh manusia.

Fitobiotik Adalah aditif pakan yang murni berasal dari bahan tanaman (tumbuh-tumbuhan/herbal). Beberapa tanaman sumber fitobiotik : bawang putih (Allium sativum), temulawak (Curcuma xanthorriza), jahe merah (Zingiber officinale Roscoe), kunir/kunyit (Curcuma longa, C. domestica, C. manga, dll.) lidah buaya (Aloe vera), daun pepaya (Carica papaya), daun katuk (Sauropus androgynus) bunga rosela (Hybiscus sabdarrifa)

Efek positif yang diharapkan dari penggunaan fitobiotik : meningkatkan pertumbuhan ternak (Average Daily Gain) meningkatkan penampilan ternak : meningkatkan produksi daging (bobot lahir, bobot panen, bobot potong, dll.) memperbaiki konsumsi pakan (Feed Intake atau Consumption) memperbaiki efisiensi pakan (improving Feed Efficiency), menurunkan konversi pakan (reducing FCR), memperbaiki tingkat kesehatan ternak : meningkatkan daya tahan/tingkat kekebalan tubuh (immunity atau immuno-stimulant), menurunkan kadar gula darah, menurunkan kadar kholesterol darah dan daging, menurunkan tingkat kesakitan (Morbidity) menurunkan tingkat kematian (Mortality), dll.

Efek positif yang diharapkan dari penggunaan fitobiotik : meningkatkan kualitas produk peternakan : memperbaiki kualitas daging : bobot daging (Meat-Bone Ratio), keempukan (tenderness / tendernity), tingkat keasaman (pH), SM (Cooking Lose), DIA (Water Holding Capacity), rasa, dll. memperbaiki kualitas susu : kandungan nutrien, kekentalan, aroma (flavor), produksi susu (milk yield), dll. memperbaiki kualitas telur : bobot telur, daya tetas, daya tetas, Haugh Unit, tebal kerabang, warna yolk, dll. memperbaiki kualitas kulit : tekstur, masa simpan, dll. menurunkan kadar kholesterol daging dan darah memperbaiki kualitas karkas : bobot karkas, persentase karkas menurunkan perlemakan daging : bobot lemak abdominal, persentase kandungan lemak abdominal, dll.

Efek positif yang diharapkan dari penggunaan fitobiotik : memperbaiki keadaan organ dalam : bobot dan dimensi saluran pencernaan, organ tambahan (accessory organs, dll), melarut-kan endapan-endapan pada dinding pembuluh darah (kholeste-rol, platelet gula darah), menurunkan keasaman lambung, dll. memperbaiki fungsi organ pencernaan dan organ tambahan : memperbaiki keadaan organ pencernaan : proses pencernaan, proses absorbsi, proses metabolisme, proses ekskresi, produksi enzym pencernaan, absorbsi nutrien (ingesta pakan) dalam usus, membunuh bakteri berbahaya dalam usus (Salmonella sp., E. coli), keseimbangan mikroflora usus, dll. memperbaiki keadaan organ tambahan : fungsi kelenjar endokrin (pankreas, rongga mulut, dll.), fungsi kelenjar eksokrin (pankreas, hati, empedu, dll), pemacu fungsi jantung (cardiotonic), menjaga keseimbangan asam-basa tubuh, dll.

Efek positif yang diharapkan dari penggunaan fitobiotik : merangsang nafsu makan (appetizer), meningkatkan flavor, dll. memperbaiki fungsi-fungsi lain dalam tubuh, seperti : sebagai senyawa antioksidan (anti-oxidant) sebagai senyawa anti radang (anti-imflamatory) sebagai senyawa anti kanker (anti-cancer atau anti-tumor) sebagai senyawa anti cacing (anti-helminthic) sebagai senyawa anti kuman penyakit (antiviral, antibacte-ria, antifungal, antiparasitic, antiseptic) sebagai senyawa anti mual (anti-emetic) sebagai senyawa penurun tekanan darah (anti-hypertensive) sebagai senyawa penurun kadar kholesterol (hypo-lipemic) sebagai senyawa pelarut endapan pada pembuluh darah (anti-atherosclerotic) sebagai senyawa pengurang rasa sakit (analgesic), dll.

Prebiotik Prebiotik adalah komponen nutrien yang dapat memodifikasi keseimbangan mikroflora intestinal dengan memacu pertumbuhan probiotik sehingga memberikan efek positif bagi kesehatan lingkungan intestinal ternak inangnya. Prebiotik harus tidak tercerna oleh saluran pencernaan bagian atas dari ternak inang, dan bahan ini dapat dimanfaatkan oleh probiotik secara selektif untuk memacu pertumbuhannya. Salah satu contoh prebiotik adalah Oligosaccharides (oligosakarida), yaitu komponen sakarida yang terdiri dari 2 sampai 20 unit monosakarida.

Oligosakarida terdapat secara natural dalam bahan pakan, seperti : GOS = α-Galacto-oligosaccharides, terdapat pada : bungkil kedelai, bungkil rapeseed, dan leguminosa lainnya FOS = Fructo-oligosaccharide, terdapat pada : sebagian besar sereal TOS = Trans-galacto-oligosaccharides, terdapat pada : produk susu MOS = Mannan-oligosaccharides, terdapat pada : dinding sel dari yeast Saat ini ada prebiotik yang juga diproduksi secara komersial dalam bentuk sintetik.

Mekanisme aksi positif prebiotik pada saluran pencernaan ternak : Pertama, walaupun nutrien yang tergolong prebiotik tidak dapat dicerna oleh enzim ternak inangnya, tetapi prebiotik dapat menjadi substrat bagi proses fermentasi oleh bakteri-bakteri yang baik (seperti : Bifidobacteria dan Lactobacilli). Kedua bakteri ini dapat membantu meningkatkan proses pencernaan ternak inangnya. Kedua, prebiotik (GOS, FOS, TOS, dan MOS) dapat mengikat bakteri-bakteri patogen saluran pencernaan (Salmonella dan Eschericia coli), sehingga tidak dapat menempel pada dinding usus ternak inang, dan terbuang keluar bersama–sama feses. Sehingga efek negatif dari bakteri-bakteri patogen tersebut pada ternak inang dapat dihindari.

Beberapa manfaat penggunaan prebiotik bagi ternak : Penambahan GOS dapat menurunkan pH digesta ileal anak babi dan menurunkan populasi bakteri Coliforms (E. Coli). Penambahan FOS pada pakan menurunkan jumlah populasi bakteri aerobic di saluran pencernaan dan dapat mengurangi kejadian diare pada anak babi. Penggunaan prebiotik dalam pakan dapat meningkatkan ADG dan menurunkan FCR dari 4 – 6 % dibanding dengan pakan yang tidak diberi prebiotik. Prebiotik dapat menurunkan pH digesta meski tanpa perubahan komposisi dari mikroflora yang ada di saluran pencernaan. SYNBIOTIC adalah kombinasi antara probiotic dan prebiotic.

Enzim berasal dari en-zyme, yaitu : en (dalam) dan zyme (ragi). Enzym dipakai sbg bio-katalisator. Sebagian reaksi sel-sel hidup akan berlangsung sangat lambat bila tidak dikatalisis oleh enzim. Sebagai katalisator, enzim ikut serta dalam reaksi dan mengalami perubahan fisik selama reaksi berlangsung, ia akan kembali dalam keadaan semula bila reaksi telah selesai. Karena senyawa protein komplek ini diproduksi sel hidup, maka enzim dikatakan sebagai bio-katalisator. Sebagian besar enzim pencernaan (protease, lipase, amilase) diproduksi oleh hewan ternak di dalam saluran pencernaannya, tetapi tidak semua komponen nutrien yang ada di dalam bahan pakan dapat dicerna oleh ternak. Enzim fitase (phytase) paling sering dipakai pada pakan unggas untuk membantu melepas mineral P yg terikat pada asam fitat.

Mekanisme aksi enzyme sbg aditif pakan : Pertama, enzim meningkatkan penggunaan nutrien-nutrien yang terkandung dalam BP nabati yang tidak dapat dicerna oleh enzim-enzim pencernaan yang disebabkan ada sistem impermiabel dari struktur dinding sel tanaman (the impermeable cell-wall structures). Misalnya, enzim selulase dapat dipakai untuk mendegradasi selulosa yang tidak tercerna pada saluran pencernaan ternak sekalipun ternak ruminansia. Hal ini dapat terjadi apabila sumber serat kasar yang ada berikatan erat dengan lignin yang terdapat pada dinding sel tanaman. Kedua, enzim dapat menghancurkan material yang menghalangi penggunaan nutrien dalam proses pencernaan, absorpsi, dan penggunaan nutrien.

Asam Organik Efisiensi pencernaan pakan tergantung pada derajat keasaman (pH) saluran pencernaan dan sekresi asam lambung. Penggunaan asam-asam organik cukup penting untuk melatih pre-weaning pig (babi menjelang disapih) dan pre-ruminant muda menuju fase ruminansia sepenuhnya. Asam organik juga dipakai untuk memodifikasi sistem pencernaan unggas. Untuk menstimulasi perubahan suasana netral lambung pre-ruminant menjadi asam lambung ruminansia, maka diperlukan infusi asam organik melalui pakan. Penurunan pH tersebut menyebabkan proses hidrolisis protein berjalan secara efisien serta sekaligus menekan pertumbuhan bakteri yang berbahaya (menghambat pertumbuhan bakteri patogen).

Aroma Aroma adalah aditif pakan yang ditujukan untuk meningkatkan palatability & konsumsi pakan. Unggas memiliki kemampuan terbatas untuk membedakan cairan sukrosa (yang mereka sukai) dan cairan saccharine (yang mereka hindari). Hasil penelitian lain menunjukkan bahwa unggas memiliki indera perasa, meski kemampuan penciumannya sangat terbatas. Flavoring agents (atau aroma) akan dapat meningkatkan konsumsi pakan pada kondisi-kondisi berikut : Saat unggas diserang penyakit Saat unggas mengalami stres Saat pakan yang palatability-nya rendah dipakai dalam ransum Saat unggas harus mengkonsumsi obat-obatan (yang tidak disukai) dalam jumlah tinggi.

Antioksidan Adalah senyawa aditif yang mencegah oksidasi yg mengakibatkan ketengikan. Semua bahan pakan akan mengalami kerusakan, terlebih bahan pakan yang kaya lemak. Bahan pakan yang kaya lemak ini akan mengalami auto-oksidasi dan segera mengalami proses ketengikan (rancidity). Untuk mencegah oksidasi bahan pakan, maka secara rutin mestinya antioksidan diberikan dalam bahan pakan ternak. Antioksidan adalah senyawa yang mencegah ketengikan oksidatif dari lemak tak jenuh. Ketengikan tsb penting untuk dicegah karena dapat merusak vitamin A, D, E, dan beberapa vitamin B kompleks. Jenis antioksidan yang saat ini diijinkan untuk ditambahkan pada lemak dalam pakan unggas adalah Butylated Hydroxyanisole (BHA), Butylated Hydroxytoluene (BHT), and ethoxiquin. Ketiganya sering dipakai untuk mencegah oksidasi bahan pakan kaya lemak.