ILMU NUTRISI RUMINANSIA ■ Metabolisme dan kebutuhan

Presentasi berjudul: "ILMU NUTRISI RUMINANSIA ■ Metabolisme dan kebutuhan"— Transcript presentasi:

1 ILMU NUTRISI RUMINANSIA ■ Metabolisme dan kebutuhan
SILABUS ILMU NUTRISI RUMINANSIA ■ Membahas sistimatika organ dan saluran pencernaan serta kebutuhan zat-zat makanan untuk ternak ruminan secara umum; ■ Metabolisme dan kebutuhan zat-zat makanan; ■ Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai pakan, penentuan kualitas bahan pakan serta berbagai macam bahan pakan.

2 PENDAHULUAN ■ Pertambahan penduduk yang pesat akan memperkecil kemungkinan penggunaan bahan yang dapat dijadikan pangan (foods) untuk dipakai sebagai pakan (feeds) ■ Ruminansia dapat memanfaatkan bahan alami dan hasil ikutan industri yang tidak dimakan manusia, maka ternak ruminan cukup berharga untuk dikembangkan sehingga menjadi sumber pangan asal ternak yang penting

3 ■ Tujuan mata kuliah ini adalah untuk memberikan gambaran tentang pemanfaatan (utilisasi) zat makanan (nutrient) oleh ruminansia ■ Sebagai bahan pertimbangan dalam formulasi ransum, praktek pemberian pakan dan kebijakan dalam peningkatan supply dan penggunaan bahan makanan ternak

4 PROSES PENCERNAAN Pada ruminansia, proses pencernaan terjadi secara :
■ Mekanik / fisik : oleh gigi di dalam mulut ■ Fermentatif : oleh mikroba di dalam rumen ■ Hidrolitik : oleh enzim pencernaan hewan induk semang

5 Tabel 1. Volume relatif alat pencernaan (%)
■ Berbeda dengan ternak lain, sistim fermentasi tersebut terletak sebelum usus dan besar sekali kapasitasnya (Tabel 1) Tabel 1. Volume relatif alat pencernaan (%) Spesies Perut Usus Cecum Colon & Rectum S a p i B a b i K u d a

6 Hal ini memberikan beberapa keuntungan :
■ 1. Produk fermentasi dapat disajikan ke usus (alat penyerapan nutrien utama) dalam bentuk yang lebih mudah untuk diserap ■ 2. Dapat makan cepat dan menampung pakan dalam jumlah banyak ■ 3. Dapat mencerna makanan berserat atau makanan kasar ■ 4. Dapat menggunakan NPN (Non Protein Nitrogen) atau NBP (Nitrogen Bukan Protein)

7 Dipandang dari segi lain, ada beberapa hal yang merugikan :
■ 1. Banyak energi terbuang sebagai gas methan (CH4) (6 – 8 %) dan panas fermentasi (4 – 6 %) ■ 2. Protein bernilai hayati tinggi akan mengalami degradasi menjadi NH3 ■ 3. Mudah menderita kembung dan ketosis (keracunanan)

8 ■ Perut ruminansia terdiri atas reticulum, rumen, omasum dan abomasum.
■ Dalam reticulo-rumen terdapat : mikroba (bakteri dan protozoa) yang berfungsi : a). Melaksanakan fermentasi, b). Membentuk vitamin B kompleks dan vit. K, c). Sumber zat makanan bagi hewan induk semang. Tabel 2. menggambarkan andil mikroba terhadap nutrisi protein hewan induk semang.

9 Tabel 2. Fraksi Nitrogen (N) dalam Rumen
Konsumsi-N Bakteri Protozoa N-larut N-makanan Total (g/hari) mg% Sumber : Weler et al. (1968). J. Dairy Sci : 266.

10 Tabel 3. Utilisasi Protein Mikroba Rumen (%)
Lebih kurang 2/3 N berasal dari mikroba. Nilai hayati protein mikroba cukup tinggi (Tabel 3). Andil mikroba relatif besar jika kadar protein ransum rendah. Sebaliknya, pada pemberian ransum berkadar protein tinggi, nilai nutrisi protein akan lebih banyak ditentukan oleh sifat protein, kuantitas protein dan kualitas protein bahan makanan. Tabel 3. Utilisasi Protein Mikroba Rumen (%) Mikroba TDC BV NPU Bakteri Protozoa

11 ■ Hal yang membantu kelestarian fermentasi dalam rumen adalah :
pH rumen dipertahankan oleh saliva agar tidak banyak berubah ( ), 2) Kondisi rumen mendekati anaerob. 3) Redox potential : s/d mV, 4) Suhu rumen konstan, 5) Kontraksi rumen menambah frekuensi kontak antara enzim dengan substrat (makanan), 6) Laju pengosongan rumen diatur sehingga setiap saat selalu ada isinya (makanan + mikroba) walaupun hewan lama menderita kelaparan.

12 ■ Berbeda dengan ternak lain dan manusia, saliva ruminansia :
a). Lebih alkalis (pH 8.2), b). Dihasilkan secara kontinyu ( liter/hari pada sapi, 5-15 liter/hari pada kambing dan domba c). 70% N saliva terdiri dari urea d). Saliva isotonis dengan darah, bedanya dengan ternak lain, saliva ruminansia banyak mengandung komponen buffer (bikarbonat dan fosfat) e). Saliva ruminansia tidak mengandung amylase akan tetapi mengandung pregastric-esterase yang fungsinya untuk merombak trigliserida asam butirat. Enzim tersebut terdapat pada anak maupun hewan dewasa. Tabel 4. membandingkan komposisi saliva dengan serum darah

13 Tabel 4. Komposisi Saliva Ruminansia
Na K Ca Mg Cl HCO KPO4= meq/liter Perotid Saliva Serum Darah

14 ■ Kadar kation Na+ dan K+ berbanding terbalik.
■ Jika tubuh kekurangan Na+, maka K+ akan naik. ■ Hal ini diatur oleh hormon aldosterone dan cortico-sterone. ■ Fungsi saliva antara lain adalah sebagai : a). Lubrikan, b). Ekonomi air, c). Ekonomi N, d). Buffer, e). Homeostase Na, dan f). Memperkecil kemungkinan terjadinya bloat (kembung perut).

15 Dimulai oleh kontraksi double reticulum
■ Kontraksi rumen ada dua macam. ■ Tipe A Dimulai oleh kontraksi double reticulum dan disusul oleh kontraksi ventro-cranial-sac, bagian dorsal dan bagian ventral. Kontraksi reticulum dan bagian ventro-cranial mendorong digesta ke caudo-dorsal, kontraksi bagian dorsal mendorong ke bawah (ventral) dan kontraksi bagian ventral ke atas (dorsal) sehingga digesta jadi teraduk. Tujuan kontraksi ini adalah : a). mengaduk, b). inokulasi oleh mikroba, c). pessage, dan d). penyerapan oleh mucosa rumen.

16 1.4 kali/menit pada saat makan,
■ Frekuensi kontraksi tipe A : 1.4 kali/menit pada saat makan, 1.1 kali/menit pada waktu ruminasi, dan 0.9 kali/menit pada saat hewan dipuasakan. ■ Tipe B ■ Kontraksi tipe B terjadi sporadis dengan arah yang berlawanan dengan tipe A akan tetapi reticulum tidak ikut berkontraksi. ■ Tujuannya ialah pengeluaran gas (eruktasi).

17 a). Distensi sekitar reticulo-ruminal-fold dan ventro-cranial-sac.
■ Faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi rumen adalah : a). Distensi sekitar reticulo-ruminal-fold dan ventro-cranial-sac. Distensi antara mmHg merangsang kontraksi, di luar selang tersebut menghambat b). pH abomasum. Jika kurang dari 2.0 akan mengakibatkan bertambahnya frekuensi kontraksi rumen c). Kadar glukosa darah. Hypoglycemia akan merangsang kontraksi.

18 ■ Tabel 5. Perbandingan Volume Perut Ruminansia
Spesies U m u r 1 2 3 4 6 8 Sapi bulan Reticulo-rumen 38 52 60 64 67 Omasum 13 12 14 18 22 25 Abomasum 49 36 27 15 11 Domba minggu Reticulum 10 Rumen 24 23 26 42 46 55 5 63 29

19 Proses pencernaan mendekati hewan monogastrik.
■ Pada saat lahir, sebagian besar perut rumen ruminansia terdirI dari abomasum (perut sejati). Proses pencernaan mendekati hewan monogastrik. ■ Selanjutnya rumen berkembang pesat sehingga kapasitasnya kali kapasitas abomasum. ■ Dengan demikian hewan berubah dari monogastrik pada saat lahir menjadi ruminansia pada saat dewasa. ■ Hal yang mempengaruhi perkembangan rumen adalah : a). Makanan kasar, merupakan stimulan fisik bagi perkembangan kapasitas rumen, b). VFA adalah stimulus kimia bagi perkembangan papillae rumen. Cud-innoculation mempercepat fungsi rumen tapi tidak menambah kapasitasnya. VFA dimetabolisasikan oleh papillae rumen, terutama Butirat (B>P>A).

20 ■ Perubahan lain yang terjadi sejak hewan lahir sampai dewasa adalah :
a). Sumber energi berubah dari glucose dan lemak menjadi VFA, b). Pada anak ruminansia, enzim glycolysis lebih tinggi, sedangkan pada hewan dewasa, enzim gluconeogenesis lebih tinggi, c). Kadar asam lemak esensial umumya rendah pada ruminansia muda, d). Kadar glucose darah turun dari mg% pada anak menjadi mg% pada ruminansia dewasa, e). Enzim peptidase, rendah aktifitasnya sedangkan rennin dan pregastric-esterase tinggi pada hewan muda, f). Aktifitas enzim cellulase dan urease dalam rumen, lebih tinggi pada ruminansia dewasa.

21 A. Pencerna selulosa 1). Ruminococcus albus, 2). R. flavefaciens,
■ Spesies bakteri utama dalam rumen antara lain adalah : A. Pencerna selulosa 1). Ruminococcus albus, 2). R. flavefaciens, 3). Bacteroides succiogenes 4). Butyrivibrio fibrisolvens dan 5). Clostridium lockheadii. Aktif jika ransum kaya akan makanan kasar kasar. Apa untungnya bagi bakteri untuk menyerang selulose ? Energi (ATP) yang dihasilkan tidak banyak karena itu hanya dapat dimanfaatkan oleh bakteri yang menghasilkannya. Lebih kurang 15% bakteri yang terdapat dalam hijauan adalah cellulolytic

22 C. Pencerna pati D. Pencerna gula B. Pencerna hemiselulosa
Pencerna selulosa umumnya juga mencerna hemiselulosa. Yang utama adalah Eubactericum ruminantium dan Bacteroides ruminicola C. Pencerna pati Antara lain Streptococcus bovis, Bacteroides amylophylus dan Bacteroides ruminicola. Aktif jika ransum banyak mengandung konsentrat. Menghasilkan α-amylase D. Pencerna gula Jumlahnya sedikit, meski ransum ruminansia umumnya terdiri atas polisakarida, tetapi dalam hijauan segar terdapat juga gula. Pencerna gula yang utama adalah Borrelia dan Lactobacilli.

23 Hidup dari produk fermentasi bakteri lain.
E. Pencerna laktat Hidup dari produk fermentasi bakteri lain. Asam laktat yang terbentuk dari pencernaan pati oleh bakteri lain dirubah menjadi asam propionat. Asam laktat Pati asam pirufat asam propionat. Spesies utama antara lain : Propionibacterium sp., Veillonella alkalescens dan Peptostreptococcus elsdeinii

24 F. Pembentuk methan Yang utama ialah Methanobacterium ruminantium. Bagi hewan induk semang, proses ini merugikan karena energi CH4, tidak terpakai. Bakteri ini sensitif terhadap oksigen, membutuhkan reducing-agent, antara lain cysteine, CO2 H-COOH CH4 H2

25 ■ Lebih kurang 38% dari bakteri rumen mempunyai aktifitas proteolitis.
E. Bakteri proteolitis ■ Lebih kurang 38% dari bakteri rumen mempunyai aktifitas proteolitis. ■ Bakteri ini merombak protein ransum menjadi NH3. ■ Spesies yang utama antara lain Bacteroides sp., Butyrivibric sp. dan Selemonas sp. ■ Perombakan ini suatu proses yang boros. Untuk sintesa suatu ikatan peptida diperlukan 3-5 ATP.

26 Holotricha (cilia sekitar tubuhnya), dan
Protozoa ■ Protozoa rumen dapat dibagi menjadi 2 sub-klas : Holotricha (cilia sekitar tubuhnya), dan Oligotricha (cilia hanya sekitar "mulut"). Holotricha tidak penting bagi pencernaan selulosa. Sumber energi utama bagi holotricha adalah pati dan gula. Holotricha yang proteolitik ialah Isotricha. Oligotricha diduga dapat mencerna selulosa. Oligotricha yang bersifat proteolitik : Entodimium dan Ophryoscolex.

27 Protozoa ■ Apakah protozoa penting ?
Tabel 6. membandingkan performance domba yang berprotozoa (faunated) dan yang tidak berprotozoa (defaunated). ■ Protozoa dapat dibunuh dengan “diacetyl-sodium-sulfo-succinate". ■ Fungsi protozoa adalah sebagai sumber polisakarida dan sumber protein bagi hewan induk semang. ■ Protozoa “makan” bakteri. Dalam mencerna selulosa, protozoa bekerja sinergis dengan bakteri.

28 Tabel 6. Performance Domba Berprotozoa vs. Tidak berprotozoa
Sumber : Abou Akkada dalam Dougherty (1998), hal: 340 – 344. Pengamatan Faunated Defaunated Pertumbuhan (<24 minggu), kg : 17.8 15.3 Metabolisme Nitrogen : a. %N dicerna 72 b. %Retensi N 51 40 Produk fermentasi : a. Reducing sugar, mg% 232 69 b. Ammonia-N, mg% 8.0 4.0 c. VFA meq/100ml 8.5 7.1

29 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Lebih Kurang 60 – 75% dari ransum yang biasa dimakan ruminansia terdiri dari karbohidrat. Dalam makanan kasar terdapat sebagai selulosa, hemiselulosa dan lignin, sedangkan dalam konsentrat umumnya terdapat sebagai pati. ■ Lignin merupakan "intracellular cement" yang menyebabkan tanaman jadi keras. Melihat pada struktur kimianya, lignin bukan karbohidrat akan tetapi sering tidak terpisahkan dari karbohidrat. ■ Ikatan ether ( = 0 = ) antara korniferil-alkohol dengan selulosa dalam lignin, tidak dapat dibebaskan oleh enzim sehingga mempengaruhi kecernaannya.

30 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Beberapa parameter dugaan antara koefisien cerna dengan kadar lignin bahan makanan antara lain adalah : DOM = (5) (lignin), dan DDM = (1.15) (lignin) ■ Selulosa seperti pati, merupakan polimer glukosa. Bedanya ialah ikatannya β-1,4 dan molekul glukosa yang berdekatan membentuk ikatan Hidrogen (H). ■ Untuk mencerna selulosa, mikroba rumen menghasilkan selulase-1 dan selulase-2. Selulase-1 adalah enzim non-hidrolitik. Tugasnya membebaskan ikatan H sehingga molekul selulosa dapat dihidrolisa oleh selulase-2.

31 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Selulosa dapat ditemukan dalam bentuk amorphus atau crystal. ■ Bentuk amorphus lebih mudah dicerna. Selulosa dibedakan sebagai berikut : a). α-cellulose, molekul glukosanya berjumlah lebih dari 200 dan tidak larut dalam NaOH 17.5% b). β-cellulose, molekul glukosanya berjumlah 10 – 200, larut dalam NaOH 17.5% dan tidak larut dalam larutan netral c). γ-cellulose, molekul glukosanya kurang dari 10 dan larut dalam larutan netral.

32 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Faktor-faktor yang mempengaruhi pencernaan selulosa adalah: a). Kadar lignin, b). Cutin dan Wax, c). Kadar pati, d). Kadar N (menaikkan), e). Grinding dan pelleting pada kondisi in vitro menaikkan tapi pada kondisi in vivo menurunkan, f). Pengeringan (menurunkan) sebab kanal untuk transport yang dapat dimasuki mikroba dan enzim menjadi tertutup, g). Alkali treatment (NaOH, NH4OH) menambah pencernaan selulosa, h). Kadar silikat (menurunkan), i). Antibiotika, menurunkan populasi bakteri sehingga pencernaan selulosa menurun, j). Kadar lemak jika melebihi 5% dapat nenurunkan pencernaan selulosa.

33 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Polisakarida (pektin, xylan, pentosan, selulosa, polisakarida mikroba, pati dan fruktosan) di dalam rumen dihidrolisa menjadi monosakarida (uronik-acid, xylose, arabinose, glukose dan fruktose). ■ Enzim yang bertanggung jawab adalah xylanase, xylobiase, selulase, celubiase, maltase, α-amylase dan invertase). ■ Produk primer dari fementasi nonosakarida adalah VFA (Volatyle Fatty Acid), terutama asam Asetat (A), asam Propionat (P), asam Butirat (B), dan asam Valerat (V). ■ Di samping n-Butirat dan n-Valerat terdapat pula iso-butirat dan iso-valerat. Kadar asam lemak berantai cabang ini umumnya sedikit tetapi pada pemberian protein yang tinggi, kadarnya akan naik.

34 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Asam lemak berantai cabang ini diduga berasal dari asam amino 'berantai cabang’ Leusin, Isoleusin dan Valin. ■ VFA, terutama yang berantai cabang, esensial bagi pertumbuhan mikroba rumen. Umumnya perbandingan VFA dalam rumen berkisar antara 65% A, 20% P, 10% B dan 5% V. ■ Transformasi karbohidrat makanan menjadi VFA dapat digambarkan sebagai berikut :

35 UTILISASI KARBOHIDRAT

36 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Dari ilustrasi di atas nampak jelas bahwa produk hidrolisa utama dari karbohidrat adalah glukosa. Kemudian glukosa itu difermentasikan menjadi VFA. Asam lemak ini, terutama A, P dan B merupakan sumber energi utama bagi ruminansia. ■ Kandungan energi A, P dan B secara berturut-turut adalah 209.4, dan kkal per grammolekul (grl). Kandungan energi glukosa dan methan (CH4) adalah dan kkl/grl. ■ Perhitungan di bawah ini memberikan gambaran tentang stoichiometry fermentasi karbohidrat menjadi VFA dan akibatnya terhadap utilisasi energi :

37 UTILISASI KARBOHIDRAT
C6H12O6 + H2O CH3COOH + 2 CO2 + 4 H2 C6H12O H CH3CH2COOH + 2 H2O C6H12O CH3CH2CH2COOH + 2 CO2 + 2 H2 CO H CH4 + 2 H2O Misalkan dari analisa kadar VFA rumen kita ketahui bahwa perbandingan A : P : B = 70 : 20 : 10, maka glukosa yang difermentasikan dapat dihitung sebagai berikut : 35 C6H12O H2O CH3COOH + 70 CO H2 10 C6H12O H CH3CH2COOH H2O 10 C6H12O CH3CH2CH2COOH CO H2 55 C6H12O H2O A + 20P + 10B + 90 CO H2O 140 H CO CH H2O 55 C6H12O A + 20P + 10B + 55 CO H2O + 35 CH4

38 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Jika klta hitung energi reaktan dan produk fermentasi itu = (55)(673) = kkal, sedangkan dalam produk (70)(209.4) + (20)(367.2) + (10)(524.3) + (35)(210.8) = kkal. ■ Ada perbedaan sebesar 2392 kkal atau 6.5% dari energi reaktan yang hilang dari produk. Kehilangan ini dibuang sebagai panas fermentasi. ■ Secara sama akan dapat dihitung dengan mudah bahwa jika fermentasi itu tidak menghasilkan perbandingan A : P : B = 70 : 20 : 10, misalkan 50 : 40 : 10, maka 55 grl glukosa akan menghasilkan produk berikut : 50 A, 40 P, 10 B, 50 CO2, 30 H2O + 20 CH4. ■ Pada kedua contoh ini, panas yang terbuang sebagai panas fermentasi adalah sama (6.5%) akan tetapi terdapat perbedaan besar dalam hal energi yang terbuang sebagai gas methan. Dalam contoh pertama 20% dan contoh kedua 11%.

39 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Beberapa kesimpulan yang dapat kita tarik dari ke dua contoh di atas adalah : 1. Sistim biofermentasi anaerob dalam rumen, tidak efisien karena sebagian energi akan terbuang sebagai panas dan gas methan, 2. Produksi methan akan minimal jika kadar asam propionat dalam rumen tinggi. ■ Di dalam tubuh, efisiensi utilisasl VFA juga berbeda. Oksidasi asam lemak ini dalam tubuh akan terbuang sebagai panas (heat-increment). Rata-rata dalam kondisl perbandingan A : P : B = 5 : 3 : 2, besarnya heat-increment asal VFA adalah kkal/100 kkalME untuk asam asetat dan kkal/100 kkalME untuk asam propionat, kkal/100 kkalME untuk asam butirat.

40 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Jelas bahwa asam asetat menghasilkan heat-increment yang tertinggi. Pembuangan panas sebagai heat-increment ini akan dapat ditekan jika kadar asam asetat ini dikurangi oleh asam lemak lain, terutama asam propionat. ■ Asam asetat berasal dari pencernaan makanan kasar, sedangkan asam propionat banyak dihasilkan oleh konsentrat. ■ Perbandingan A/P punya arti penting dalam ruminologi. Asetat adalah precursor bagi pembentukan lemak air susu karena itu jika A/P rendah, kadar lemak air susu menurun. Sebaliknya jika A/P tlnggi, kadar lemak air susu akan naik. Bagi pembentukan lemak tubuh, kadar A/P rendah akan merangsang proses penggemukan ruminansia.

41 UTILISASI KARBOHIDRAT
■ Metabolisme A, P serta B dalam tubuh juga berbeda. A dan B bersifat ketogenik, sedangkan P glukogenik. ■ Hal ini punya arti penting dalam hal pencegahan ketosis. ■ Energi yang dihasilkan oleh oksidasi VFA dalam tubuh adalah A = 10 ATP, P = 18 ATP dan B = 27 ATP.

42 UTILISASI NITROGEN ■ Di dalam rumen, protein mengalami hidrolisa
menjadi oligopeptida oleh enzim proteolytis yang dihasilkan oleh miroba. ■ Sebagian mikroba dapat memanfaatkan oligopeptida untuk membuat protein tubuhnya. Sebagian lagi oligopetida tersebut dihidrolisa lebih lanjut nenjadi asam amino (AA). ■ Kebanyakan mikroba rumen tidak dapat memanfaatkan AA secara langsung. Diduga mikroba rumen terutama bakteri, tidak punya sistim transport untuk mengangkut AA ke dalam tubuhnya. Lebih kurang 82% mikroba rumen dapat menggunakan N-amonia. Karena itu mereka lebih suka merombak AA tersebut menjadi amonia (lihat ilustrasi 1.).

43 Ilustrasi 1. Utilisasi Sumber Nitrogen pada Ruminansia
UTILISASI NITROGEN PROTEIN OLIGOPEPTIDA ASAM AMINO AS.KETO-α VFA MIKROBA KH USUS NH3 α-OH CO2 CH4 TUBUH URINE FECES Ilustrasi 1. Utilisasi Sumber Nitrogen pada Ruminansia Urea

44 UTILISASI NITROGEN ■ Proses deaminasi AA menjadi asam-keto-α (alpha-keto-acids) dan amonia berlangsung lebih cepat dari proteolitis. Karena itu pada setiap saat kadar AA bebas dalam rumen selalu rendah. Dapat neningkat 5 – 10 kali pada saat makan, akan tetapi jika dibandingkan dengan N-amonia, jumlahnya tetap kecil. ■ Ilustrasi di atas menggambarkan bahwa bahan yang disajikan ke usus untuk diserap dan digunakan untuk sintesa protein dalam tubuh berasal dari TIGA fraksi berikut : 1). Protein mikroba, 2). Protein asal makanan yang selamat dari degradasi dalan rumen, 3). Molekul kecil asal oligopeptida, asam amino (AA), Asam-keto-α dan Asam-hidroksi-α yang mungkin selamat dari degradasi dalam rumen.

45 UTILISASI NITROGEN ■ Fraksi ke-3 untuk sementara boleh dilupakan dulu, akan tetapi tidak demikian halnya dengan fraksi ke-2. ■ Bergantung pada daya larutnya dalam cairan rumen, protein yang selamat dari degradasi itu dapat berkisar dari 20 – 80%, berarti peluang cukup besar bagi kita untuk memilih sumber protein bagi ruminansia berdasarkan daya larutnya. ■ Hubungan antara daya larut dengan degradasi menjadi amonia, sangat erat.

46 UTILISASI NITROGEN ■ Nilai hayati (BV) protein sangat beragam. Nilai ini akan menentukan berapa banyak protein yang diserap akan dapat digunakan tubuh. ■ Dalam memilih sumber protein bagi ruminansia sekurang-kurangnya harus didasarkan pada 3 hal : 1). Protein itu sanggup mendukung pertumbuhan protein mikroba yang maksimal, 2). Tahan terhadap degradasi dalam rumen, dan 3). Bernilai hayati tinggi

47 UTILISASI NITROGEN ■ Nilai hayati (BV) protein sangat beragam. Nilai ini akan menentukan berapa banyak protein yang diserap akan dapat digunakan tubuh. ■ Dalam memilih sumber protein bagi ruminansia sekurang-kurangnya harus didasarkan pada 3 hal : 1). Protein itu sanggup mendukung pertumbuhan protein mikroba yang maksimal, 2). Tahan terhadap degradasi dalam rumen, dan 3). Bernilai hayati tinggi

48 UTILISASI NITROGEN ■ Konsentrasi N-amonia sebesar 5 mg%
dalam rumen ternyata sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan mikroba akan N. ■ Kadar amonia di atas nilai tersebut akan diserap rumen dan akhirnya diekskresikan dalam urine (numpang lewat). Jadi, protein bahan makanan yang terlalu mudah didegradasikan tidak lebih baik dari urea.

49 UTILISASI NITROGEN ■ Konsentrasi N-amonia sebesar 5 mg%
dalam rumen ternyata sudah cukup untuk memenuhi kebutuhan mikroba akan N. ■ Kadar amonia di atas nilai tersebut akan diserap rumen dan akhirnya diekskresikan dalam urine (numpang lewat). Jadi, protein bahan makanan yang terlalu mudah didegradasikan tidak lebih baik dari urea.

50 UTILISASI NITROGEN A B C R a n s u m
6 4 2 g Kenaikan Bobot Tubuh g Konsumsi Protein A B C R a n s u m Ransum : A = 100% susu skim B = 50% susu skim + 40% jagung C = 60% susu skim + 40% bkl.kacang tanah Ilustrasi 2. Efek Pemberian Protein yang Berbeda Ketahanannya Terhadap Efisiensi Penggunaan Protein

51 tahan terhadap degradasi dalam rumen.
UTILISASI NITROGEN \ ■ Ilustrasi di atas menggambarkan efek pemberian protein yang berbeda ketahanannya terhadap efisiensi penggunaan protein. ■ Ketiga bahan makanan tersebut kandungan energinya sama (TDN = 80%), akan tetapi protein susu skim tinggi nilai hayatinya namun tidak tahan terhadap degradasi dalam rumen, protein bungkil kacang tanah rendah nilai hayatinya dan tidak tahan terhadap degradasi, sedangkan protein jagung rendah nilai hayatinya akan tetapi tahan terhadap degradasi dalam rumen.

52 UTILISASI NITROGEN ■ Dapat difahami dengan mudah mengapa penggantian sebagian skim milk dengan dengan jagung efeknya terbaik. Beberapa cara untuk memperkecil degradasi protein dalam rumen adalah : ■ Watering akan mempercepat laju pergerakan protein, ■ Salting mengakibatkan hewan haus sehingga banyak minum dan sebagian protein terbawa dari rumen, ■ Cooking mengakibatkan protein menggumpal sehingga daya larutnya turun, ■ Grinding & pelleting (menambah rate-of-passage), ■ Penambahan bahan kimia seperti formaldehyde, tannic acids), ■ Encapsulation yaitu membungkus atau melindungi protein bernilai hayati tinggi agar lolos dari degradasi mikroba di dalam rumen.

53 UTILISASI NITROGEN ■ Karena mikroba rumen dapat membuat protein dari amonia maka sebagai sumber Nitrogen sering dipakai urea. Pemakaian urea sering menimbulkan masalah. ■ Kunci keberhasilannya terletak pada pemberian sumber energi. Agar amonia dapat dimanfaatkan oleh mikroba, pemakaian urea perlu disertai dengan sumber energi mudah difermentasikan (molasse, pati, dsb.). ■ Kondisi yang ideal ialah sumber energi itu dapat difermentasikan sama cepatnya dengan urea sehingga begitu NH3 terbentuk, pada saat itu pula terdapat produk fernentasi asal karbohidrat yang akan berfungsi sebagai sumber energi dan "chasis" AA protein mikroba, telah tersedia. Pelbagai jenis pati ternyata laju degradasinya kalah cepat oleh urea. Struktur molekul pati dapat diubah sehingga lebih mudah untuk diserang enzim.

54 UTILISASI NITROGEN ■ Cara termudah dan murah ialah dengan pemasakan. Tabel di bawah ini nenggambarkan bagaimana efek lama pemasakan tepung cassava dalam pressure-cooker dalam mencegah akumulasi NH3 dalam rumen. Tabel 7. Kadar Amonia Cairan Rumen (mg N-Amonia/100 ml) C a s s a v a (g) Waktu pressure-cooking (menit) 5 10 15 30 1 4.85 2.94 3.53 2.47 2.89 0.5 6.20 5.08 5.43 4.39 4.16

55 UTILISASI NITROGEN ■ Jelas terlihat bahwa level cassava yang lebih tinggi akan menurunkan kadar NH3 dan waktu pemasakan yang lebih lama juga menurunkan NH3. Rata-rata kadar NH3 menurun sebesar 1.28% per menit waktu pressure-cooking. ■ Absorpsi amonia dari rumen bergantung pada pH. Pada pH rendah, sebagian besar NH3 diubah menjadi NH4+. lon amonium ini tidak diserap oleh dinding rumen (lihat ilustrasi). Hal ini sering dimanfaatkan, misalnya keracunan urea dapat dikurangi dengan memberi minum air cuka.

56 STRATEGI PEMBERIAN PAKAN UNTUK RUMINANSIA
■ Di dalam rumen, protein mengalami hidrolisa menjadi oligopeptida oleh enzim proteolytis yang dihasilkan oleh miroba. ■ Sebagian mikroba dapat memanfaatkan oligopeptida untuk membuat protein tubuhnya. Sebagian lagi oligopetida tersebut dihidrolisa lebih lanjut nenjadi asam amino (AA). ■ Kebanyakan mikroba rumen tidak dapat memanfaatkan AA secara langsung. Diduga mikroba rumen terutama bakteri, tidak punya sistim transport untuk mengangkut AA ke dalam tubuhnya. Lebih kurang 82% mikroba rumen dapat menggunakan N-amonia. Karena itu mereka lebih suka merombak AA tersebut menjadi amonia (lihat ilustrasi 1.).

57 ■ Pada usia sehari usus ruminansia
ANAK SAPI ■ Pada usia sehari usus ruminansia permeabel terhadap protein. Dalam colostrum terdapat antibodi, karena itu sebaiknya segera setelah lahir, anak sapi perlu diberi colostrum ■ Fungsi rumen akan dirangsang jika produk fementasi telah ada dalam rumen. Anak sapi akan mendapat mikroba rumen melalui kontak dengan hewan dewasa dan dari rumput.

58 ■ Antara esophagus dengan omasum ada
ANAK SAPI ■ Antara esophagus dengan omasum ada sulcus esophagi. Sulcus ini tertutup jika hewan sedang menyusu. Dengan adanya sulcus ini air susu dapat langsung masuk omasumtanpa melalui rumen. ■ Formulasi ransum bagi anak sapi yang telah disapih, perlu memperhitungkan sifat sumber protein ransum. Sumber protein yang baik ialah yang tidak terlalu mudah didegradasikan dalam rumen dan nilai hayatinya tinggi.

59 ■ Manusia mudah menderita diabetes,
SAPI DEWASA ■ Karena asetat merupakan precursor lemak air susu dan penilaian air susu di Indonesia antara lain juga berdasarkan kadar lemaknya, maka pemberian makanan kasar pada sapi perah tidak dapat diabaikan. Untuk mencegah penurunan kadar lemak di bawah patokan, sekurang-kurangnya 1/3 bahan kering ransum berasal dari makanan kasar. ■ Manusia mudah menderita diabetes, sebaliknya ruminanaia mudah nenderita ketosis. Kemungkinan ketosis dapat diperkecil jika pada saat musim kering, hewan diusahakan agar tidak terlalu gemuk.

60 SAPI DEWASA ■ Peningkatan kadar propionat dalam rumen akan disertai dengan peningkatan efisiensi utilisasi energi. Jika produksi methane dihambat, maka H akan dipakai untuk sintesa propionat. Peningkatan propionat dalan rumen akan meningkatkan pula kadar propionat dan glukosa dalam darah, akibatnya selera makan akan menurun. ■ Kini sudah banyak dipakai Monensin (Rumensin) sebagai methane inhibitor. Hasil penggunaan monensin ini ialah konsumsi makanan nenurun, akan tetapi efisiensi penggunaan makanan meningkat.

61 ■ AA yang diduga limiting bagi ternak ruminan
SAPI DEWASA ■ Produksi ternak ternyata dapat ditingkatkan jika disamping protein mikroba terdapat pula protein asal makanan yang dapat diserap usus. ■ AA yang diduga limiting bagi ternak ruminan yang berproduksi tinggi antara lain ialah MET. ■ Di pasaran kini sudah tersedia MHA (Methionine Hydroxy Analogue) yang dapat menggantikan kebutuhan ternak akan MET.