PENGUKURAN DEGRADABILITAS KULIAH RUMINOLOGI PENGUKURAN DEGRADABILITAS BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Pengukuran degradabilitas nutrien pada ruminansia : In vitro In sacco/ in situ In vivo BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Kegunaan percobaan in vitro, untuk meneliti : Pencernaan bahan kering/organik, serat, dan faktor-faktor yang memengaruhinya dari hijauan maupun ransum Evaluasi protein pakan dan penggunaan NPN Kualitas bahan pakan/ hijauan berdasar pada produksi VFA total/parsial, N-NH3, gas, dll Evaluasi TDN/ energi Kemampuan mikrobia rumen dalam memfermentasi metabolit sekunder BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

KEUNTUNGAN PERCOBAAN IN VITRO Mengurangi pengaruh dari hospes Resiko kematian ternak nihil Lebih hemat biaya Waktu lebih singkat BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Faktor faktor yang perlu diperhatikan dalam percobaan in vitro : Preparasi sampel Larutan penyangga dan media nutrien Sumber inokulum: a. hospes b. cara pengambilan 4. pH optimal 5. Suhu fermentasi/inkubasi 6. Periode fermentasi 7. Aerasi dan agitas 8. Mengakhiri fermentasi 9. Prosedur analisis : a. batch culture b. continous culture BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Pengaruh pengeringan pada KcBO in vitro Preparasi sampel : Kolekting Fraksi morfologi Pengeringan Grinding Penimbangan Pengaruh pengeringan pada KcBO in vitro Macam hijauan Freeze dried Air dried (20-30oC) Oven dried (100oC) Alfalfa, leaves Alfalfa, stems Alfalfa aerial Bromes, leaves Bromes, stems Bromes, aerial 72,3 55,3 67,9 67,4 63,0 68,8 70,3 52,5 63,8 66,7 61,5 68,0 67,5 52,2 62,0 64,0 60,6 65,4 BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Larutan penyangga dan beberapa modifikasinya Komponen buffer 1 2 3 4 5 6 7 NH4HCO3 NaHCO3 Na2HPO4.12H2O KH2PO4.H2O MgSO4.7H2O CaCl2.2H2O MnCl2.4H2O CoCl2.6H2O FeCl3.6H2O KCl Mg2H2O NaCl Urea Glukosa - V Keterangan : 1 = Egan (1980); 2= Johnson (1966); 3= Banerjee (1979); 4= Tilley and Terry; 5= Troelsen procedure; 6= Barnes modification; 7= Moore modification BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Pengaruh pH rumen pada pertumbuhan bakteri dan produksi asam Kurangnya buffer rumen pH turun Penggunaan KH (serat, pektin) ATP dari KH (gula, pati) Produksi ATP turun Hilangnya energi, asam laktat dan VFA Protein mikrobia (bakteri) BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Prosedur Standar Percobaan In Situ (Nylon Bag) Ransum basal Karakteristik kantong Karakteristik sampel Karakteristik hewan percobaan Ulangan Kondisi inkubasi Cara pencucian kantong Koreksi terhadap mikrobia Analisis data BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Rekomendasi Standard Percobaan In Situ (Broderick and Cochran, 2000) Item Rekomendasi Ransum basal : - Tipe - Aras Pemberian Rasio Hay/Konsentrat= 60:40 Untuk maintenance Kantong : - Bahan - Porositas - Sampel : surface area Polyester 40-60 µm 10-15 mg/cm Sample grind size : - konsentrat - hijauan 2 mm Animal spesies Sapi atau domba Replication : animal time sac 2 1 Kondisi inkubasi : posisi di rumen waktu Ventral sac Sesuai kurva & pakan dievaluasi Pencucian Mesin Standart ransum Dilakukan jika ada Koreksi mikrobia Dilakukan jika terdeteksi BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

persamaan eksponensial : P = a + b (1 – e –ct ) , dimana P = degradasi pakan pada waktu t (%) a = intersep dengan sumbu Y, bahan yang hilang dalam waktu 0 jam b = fraksi bahan yang lambat di degradasi c = laju degradasi fraksi b t = waktu inkubasi Untuk menghitung degradasi efektif ruminal (DEF) pakan digunakan rumus : DEF = a + { (b x c)/(c + k)} dimana k merupakan laju aliran partikel keluar rumen, pada persamaan Orskov dan McDonald diasumsikan k = 0,05 per jam. BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Tabel . Nilai a, b, c dan DEF Bahan Pakan Limbah Agroindustri (%) a + b DEF (%) Degradasi BK Dedak 25,73 cd 33,31 de 0,014 a 59,04 49,95 de Onggok 39,70 b 41,10 cd 0,09 ab 80,80 65,24 b Polard 57,23 a 27,02 e 0,15 a 84,25 77,20 a Bk kedelai 19,81 cde 73,69 a 0,06 b 93,50 60,94 bc Bk kelapa 29,15 bc 54,06 b 0,04 b 83,21 53,86 cd Bk sawit 16,55 de 57,83 b 74,38 48,33 de R gajah 11,32 e 48,75 bc 60,07 42,76 e BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

In Vivo (intake and nutrient digestibility measure) Hari Ke Jenis Kegiatan 1 Menimbang domba, meletakkan dalam kandang individual, mengawali ransum percobaan 2 - 14 Menghitung konsumsi pakan (ad libitum), pemberian dan sisa diukur setiap hari 15 Koleksi ransum, air minum Koleksi sisa pakan Koleksi feses Timbang ternak periksa darah 16 ® 17 18 . 25 26 27 28 BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Efisiensi penggunaan energi heksosa: 0,622pa + 1,092pp + 1,56pb x 100 E = pa + pp + 2 pb Produksi metan (CH4) : M (mM) = 0,5a – 0,25p + 0,5b BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Tabel. 1. Susunan dan Kandungan nutrien ransum No. Bahan Pakan R-0 R-1 R-2 R-3 R-4 01 02 03 04 0506 07 Rmp raja Pc tebu Onggok Dd padi Wheat bran Ampas tahu Bulu ayam 40 10 17 18 13 2 34 6 12 16.5 15.5 14 32 8 10.5 30 11 15 28 16 14.5 2.5 01 02 03 04 05 06 07 Protein,% TDN Karbohidrat NDF Serat kasar KH non serat Zn, ppm 15.62 66.62 69.06 59.04 20.54 10.02 57.49 15.06 66.7 70.37 59.02 21.16 11.35 53.10 15.13 66.36 70.29 59.92 21.46 10.37 15.14 66.24 70.75 58.79 21.73 11.96 52.06 15.24 66.0 70.70 58.57 21.84 12.23 50.94 BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Tabel 2. Hasil Fermentabilitas Ransum isonutrien Parameter R-0 R-1 R-2 R-3 R-4 KcBK, % KcBO, % N-NH3, mM VFA total, mM C2 C3 C4 Iso (C4 + C5) Rasio C2/C3 69.04ab 72.94 6.68a 123.25ab 72.93a 16.03a 9.26a 1.94 4.68a 67.08ab 71.04 7.16ab 106.75a 67.89b 21.52b 8.62ab 1.77 3.17b 64.62a 68.86 7.21ab 132.5b 70.0c 21.45b 7.86b 1.14 3.26b 64.12a 70.43 7.66b 152.25ab 68.65bc 21.65b 7.93b 1.59 70.66b 73.32 7.23ab 119.5ab 69.54bc 21.3b 8.39b 1.54 BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Reaksi dalam rumen dan kemungkinan modifikasinya PROTEIN NPN KARBOHIDRAT 1 2 6 Monomer Asam amino NH3 5 deaminase NH3 + ATP  microb growth (16 g Ni/kg Omf)d Micr.Growth  NH3 + ATP (32 g Ni/kg Omf) d 3 VFA : 6,1 ac A : 0,40 b P+iB: 0,28 B : 0,12 iV : 0,13 V : 0,07 CO2 + 4 H2  CH4 : 1,0 a VFA : 6,9 a A : 0,60 b P : 0,25 B : 0,15 CO2 + 4 H2  CH4 : 1,7 4 Reaksi dalam rumen dan kemungkinan modifikasinya BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

TUJUAN MANIPULASI RUMINAL Tujuan akhir : meningkatkan produktivitas ternak Tujuan khusus : Melindungi protein, pati, gula, asam lemak esensial dari degradasi mikrobia rumen  nutrien dapat dicerna oleh enzim hospes Komponen nutrien yang tidak tercerna oleh enzim ternak di abomasum dan intestinum dapat dicerna oleh mikrobia rumen (KH struktural, pektin, NPN) BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Modifikasi ruminal dapat dilakukan melalui cara: 1 - Perlakuan pada karbohidrat (struktural & nonstruktural) ransum agar laju dan tingkat fermentasi optimal (perlakuan fisik/ kimiawi) 2 dan 3- mencegah proteolisis dan deaminasi secara kimiawi (aldehid, tanin, inhibitor protease/ deaminase) atau fisik (pemanasan, kapsulasi) 4 – menghambat produksi CH4 dan mengubah proporsi molar VFA 5 – meningkatkan produksi protein mikrobia melalui efisiensi proses (meningkatkan jumlah BO terfermentasi) 6 – sinkronisasi pelepasan N protein dengan fermentasi karbohidrat dan mencegah toksisitas urea BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Modifikasi Fermentasi Ruminal melalui aditif pakan pada aspek metabolisme 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Ionophore : Monensin Lasalocid Tetronacin - Antibiotika : Erythromycin Bacitracin Kanamycin Penicillin 1 : degradasi serat 2 : proteolisis 3 : deaminase 4 :produksi VFA dan proporsinya 5 : produksi metan 6 : produksi laktat 7 : jumlah protozoa 8 : pertumbuhan dan efisiensi mikrobia 9 : kinetika digesti 10 : level NH3 rumen 11 : konversi Tryp  3-metilindol BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

As. Lmk rantai panjang & derivat Modifikasi Fermentasi Ruminal melalui aditif pakan pada aspek metabolisme (Lanjutan) aditif 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Inhibitor CH4 Cl & Br-CH4 analog As. Lmk rantai panjang & derivat Inhibitor protease / deaminase: Dairyiodonium EDTA Cr 2+ , Sn 2+ , Zn 2+ , Cu 2+ , Ag 2+ 1 : degradasi serat 2 : proteolisis 3 : deaminase 4 :produksi VFA dan proporsinya 5 : produksi metan 6 : produksi laktat 7 : jumlah protozoa 8 : pertumbuhan dan efisiensi mikrobia 9 : kinetika digesti 10 : level NH3 rumen 11 : konversi Tryp  3-metilindol BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

IsoC4-C5 Niasin Tiamin NaHCO3, CaCO3, MgO, Na2CO3 Modifikasi Fermentasi Ruminal melalui aditif pakan pada aspek metabolisme aditif 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Growth factor: IsoC4-C5 Niasin Tiamin Buffer : NaHCO3, CaCO3, MgO, Na2CO3 1 : degradasi serat 2 : proteolisis 3 : deaminase 4 :produksi VFA dan proporsinya 5 : produksi metan 6 : produksi laktat 7 : jumlah protozoa 8 : pertumbuhan dan efisiensi mikrobia 9 : kinetika digesti 10 : level NH3 rumen 11 : konversi Tryp  3-metilindol BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Ujian midterm ruminologi, Rabu, 14 Juni 2006 Parameter 21%FNDF+ corn 16%FNDF+ corn 16%FNDF+corn+wheat 11%FNDF +WCS nutrien ransum NDF ADF ADL CP NFC NSC 27,5 13,9 1,68 17,2 46,7 32,8 30,0 18,0 2,47 17,9 41,7 38,3 31,3 18,4 1,87 40,4 29,9 33,3 20,1 3,0 17,6 38,7 30,3 Variabel Ruminal Total VFA, mM Asetat Propionat Butirat Isobutirat Valerat Isovalerat Rasio A/P 73,4 58,9 25,5 11,2 1,17 1,36 1,85 2,42 81,8 61,6 21,8 12,7 1,05 1,22 1,64 2,90 85,7 62,4 22,0 11,8 1,0 1,57 2,94 82,4 59,4 11,0 1,10 1,25 1,74 2,37 BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Produksi gas metan masing2 ransum Efisiensi penggunaan energi heksosa Hitung : Produksi gas metan masing2 ransum Efisiensi penggunaan energi heksosa Terangkan hasil penelitian tersebut berdasar fenomena ruminal Sumber Data : Slater et al. 2000. Effects of starch source and level of forage NDF on performance by dairy cows. J. Dairy Sci. 83 (2) : 313-321 BAHAN KULIAH Dr.Ir. Eko Pangestu, MP