Kajian In Vitro Efektivitas Mikroenkapsulasi Bahan Alami Ekstrak Daun Kemuning, Daun Saga Dan Jamur Ling-Zhi Dengan Penyalut Kitosan
KAJIAN IN VITRO EFEKTIVITAS MIKROENKAPSULASI BAHAN
ALAMI EKSTRAK DAUN KEMUNING, DAUN SAGA DAN
JAMUR LING-ZHI DENGAN PENYALUT KITOSAN
HANY ZETIRA PUTRI
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kajian In Vitro
Efektivitas Mikroenkapsulasi Bahan Alami Ekstrak Daun Kemuning, Daun Saga
dan Jamur Ling-Zhi dengan Penyalut Kitosan adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Hany Zetira Putri
NIM D24110033
ABSTRAK
HANY ZETIRA PUTRI. Kajian In Vitro Efektivitas Mikroenkapsulasi Bahan
Alami Ekstrak Daun Kemuning, Daun Saga dan Jamur Ling-Zhi dengan Penyalut
Kitosan. Dibimbing oleh DWIERRA EVVYERNIE dan DIDID DIAPARI.
Mikroenkapsulasi (penyalutan) diharapkan mampu melindungi imbuhan
pakan dari degradasi mikroba di dalam rumen ternak ruminansia. Tujuan
penelitian ini adalah menguji efektifitas penyalutan dengan menggunakan 2%
kitosan pada bahan alami berupa ekstrak daun kemuning (EK), jamur ling-zhi
(EL) dan daun saga (ES) melalui pengujian penghitungan populasi protozoa dan
bakteri rumen, fermentabilitas dan kecernaan in vitro. Rancangan percobaan yang
digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 4 perlakuan dan 3
kelompok. Perlakuan yang digunakan adalah empat jenis ransum; P0: Ransum
basal sebagai kontrol, P1: P0 + Mikroenkapsulasi EK, P2: P0 + Mikroenkapsulasi
EL, P3: P0 + Mikroenkapsulasi ES. Peubah yang diamati adalah populasi total
protozoa dan bakteri rumen, VFA, NH3, koefisien cerna bahan kering dan bahan
organik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan bahan alami EK, EL
dan ES tidak mempengaruhi populasi protozoa, poulas bakteri rumen dan NH3,
namun menurunkan konsentrasi VFA dan kecernaan. Simpulan dari penelitian ini
adalah penyalutan dengan menggunkan 2% kitosan sudah efektif pada EK, EZ
dan ES.
Kata kunci: daun kemuning, daun saga, in vitro, jamur ling zhi, kitosan,
mikroenkapsulasi
ABSTRACT
HANY ZETIRA PUTRI. Study In Vitro The Effectiveness of Microencapsulation
Natural Ingredients Extract Kemuning Leaves, Saga Leaves and Ling-Zhi
Mushrooms with Chitosan Coating. Supervised by DWIERRA EVVYERNI and
DIDID DIAPARI.
Microencapsulation (coating) is expected to protect the feed additive on
microbial degradation in the rumen of ruminants. The purpose of this study was to
test the effectiveness of the coating by using a 2% chitosan on natural ingredients
such as extract kemuning leaves (EK), ling-zhi mushrooms (EL) and saga leaves
(ES) testing the calculation of the population of protozoa and rumen bacteria,
fermentability and digestibility in vitro. The experimental design used was a
randomized block design (RAK) with 4 treatments and 3 groups. The treatments
used are four types of rations; P0: basal diet as control, P1: P0 +
Microencapsulation EK P0, P2: P0 + Microencapsulation EL, P3: P0 +
Microencapsulation ES. The parameters measured were the total population of
rumen protozoa and bacteria, VFA, NH3, dry matter and organic digestibility
coeficient. The results showed that the addition of natural ingredients EK, EL and
ES did not affect the population of rumen protozoa, population of rumen bacteria
and NH3, but the lower the concentration of VFA and digestibility. Conclusions
to this research was the coating by using a 2% chitosan have been effective in EK,
EL and ES.
Keywords: chitosan, in vitro, kemuning leaves, ling-zhi mushrooms,
microencapsulation, sage leaves
KAJIAN IN VITRO EFEKTIVITAS MIKROENKAPSULASI BAHAN
ALAMI EKSTRAK DAUN KEMUNING, DAUN SAGA DAN
JAMUR LING-ZHI DENGAN PENYALUT KITOSAN
HANY ZETIRA PUTRI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala limpahan kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi yang berjudul “Kajian In Vitro Efektivitas Mikroenkapsulasi
Bahan Alami Ekstrak Daun Kemuning, Daun Saga dan Jamur Ling-Zhi dengan
Penyalut Kitosan”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk kelulusan dan
memperoleh gelar Sarjana Peternakan di Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi
Pakan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor.
Penelitian ini dilakukan karena adanya kendala terhadap bahan alami daun
kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi yang dijadikan ekstrak apabila diberikan
secara langsung dalam bentuk ekstrak dikhawatirkan dapat terjadinya degradasi di
dalam rumen. Hal ini dikarenakan pada ternak ruminansia memiliki
mikroorganisme yang dapat mendegradasi semua bahan pakan yang masuk ke
saluran pencernaan, sehingga dimungkinkan dapat menyebabkan senyawa aktif
yang terkandung di dalam bahan alami tersebut tidak dapat dimanfaatkan secara
optimal, sehingga perlu adanya penyalutan terhadap bahan alami tersebut. Salah
satu bahan penyalut alami yang dapat digunakan yaitu kitosan 2%.
Penulis menyadari penulisan skripsi ini jauh dari kesempurnaan. Kritik,
saran yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga karya ilmiah ini
bermanfaat bagi diri penulis khususnya dan pembaca secara umumnya.
Bogor, Oktober 2015
Hany Zetira Putri
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Materi
Bahan
Alat
Lokasi dan Waktu
Prosedur
Persiapan Bahan
Prosedur Fermentasi Cairan Rumen
Prosedur Analisis Konsentrasi Ammonia (NH3)
Prosedur Analisis Konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA)
Prosedur Pengujian Populasi Protozoa
Prosedur Pengujian Populasi Bakteri Total
Pengukuran Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik
Rancangan dan Analisi Data
Perlakuan
Rancangan Percobaan
Parameter yang Diamati
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Mikroorganisme Rumen
Populasi Total Protozoa
Populasi Total Bakteri
Fermentabilitas Secara In Vitro
Nilai Konsentrasi Total Volatile Fatty Acid (VFA)
Nilai Konsentrasi Ammonia (NH3)
Kecernaan Bahan Kering dan Kecernaan Bahan Organik
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
UCAPAN TERIMA KASIH
xv
xv
1
2
2
2
2
2
3
3
3
4
5
5
5
6
6
6
7
7
7
7
7
8
8
9
9
10
11
11
11
11
13
15
15
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Komposisi dan Kandungan Nutrien Ransum Penelitian
Rataan Populasi Total Protozoa dan Bakteri
Rataan Konsentrasi VFA Total dan NH3
Rataan Koefisien Cerna Bahan Kering dan Bahan Organik
4
7
8
10
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hasil Sidik Ragam Konsentrasi Ammonia (NH3)
Hasil Sidik Ragam Konsentrasi VFA Total
Hasil Uji Lanjut Duncan Konsentrasi VFA Total
Hasil Sidik Ragam Populasi Bakteri Total
Hasil Sidik Ragam Populasi Protozoa Total
Hasil Sidik Ragam Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK)
Hasil Uji Lanjut Duncan Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK)
Hasil Sidik Ragam Koefisien Cerna Organik (KCBO)
Hasil Uji Lanjut Duncan Koefisien Cerna Organik (KCBO)
13
13
13
13
13
14
14
14
14
1
PENDAHULUAN
Daun kemuning (Murraya paniculata), jamur ling-zhi (Ganoderma
lucidum) dan daun saga rambat (Abrus precatorius) merupakan bahan-bahan
alami yang memiliki manfaat bagi manusia sebagai obat-obatan tradisional,
namun manfaat dari daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga untuk ternak
masih belum banyak dibuktikan secara ilmiah. Manfaat daun kemuning, jamur
ling-zhi dan daun saga rambat diduga dapat menjadi pengganti antibiotik
berbahan kimia atau sebgai pengganti imbuhan pakan sintetik agar mengurangi
residu yang terdapat pada produk ternak tersebut. Salah satu penelitian yang
menggunakan tepung daun kemuning dan daun saga rambat yang diberikan ke
ternak kambing Peranakan Etawah (PE) digunakan untuk menanggulangi penyakit
cacing. Winarni (2014) melaporkan bahwa tepung daun kemuning dan daun saga
cenderung menurunkan telur cacing sebesar 29.26% pada minggu kedua, namun tidak
mengurangi telur cacing untuk minggu selanjutnya . Jamur ling-zhi mempunyai
kandungan senyawa-senyawa aktif yang dapat berfungsi untuk menguatkan
membran sel, menurunkan kadar lemak dalam darah, menurunkan kadar gula
darah dan masih banyak lagi manfaat dari jamur ling-zhi tersebut (Jin 2000).
Suningsih (2015) melaporkan bahwa suplementasi tepung jamur ling-zhi 0.5%
dan daun kemuning 5% belum mampu meningkatkan Bahan Kering (BK) dan
Bahan Organik (BO), kecernaan BK dan BO, produksi susu, dan kualitas susu.
Kurang optimalnya penggunaan bahan alami tersebut kemungkinan dikarenakan
adanya degradasi mikroba rumen terhadap senyawa aktif yang terkandung,
sehingga senyawa aktif yang terkandung pada daun kemuning yaitu flavonoid,
indole alkaloid, spiroquinazoline, kumarin, isoflavonoids, minyak esensial,
polisakarida, dan asam lemak (Gill et al. 2014), daun saga yaitu flavanoid, steroid,
triterpenoid, tannin dan saponin. jamur ling-zhi yaitu polisakarida (Hikino dan
Mizuno 1989), terpenoid dan asam ganoderik (Hirotani et al. 1993); germanium
organik (Chin et al. 1991); protein (Liu et al. 1997), adenosin (Kawagishi et al.
1993) dan serat, masih belum mampu digunakan secara optimal oleh induk
semang tersebut.
Ternak ruminansia merupakan ternak yang memiliki pencernaan fermentatif
dimana pada pencernaan fermentatif peran dari mikroba sangat dibutuhkan. Hal
ini yang menyebabkan semua bahan pakan yang diberikan kepada ternak akan
didegradasi oleh mikroba rumen, untuk menghindari proses degradasi maka
diperlukan suatu teknik penyalutan. Salah satu teknik penyalutan yang biasa
digunakan adalah mikroenkapsulasi. Mikroenkapsulasi merupakan teknik yang
digunakan untuk menyelimuti suatu senyawa dengan menggunakan bahan
penyalut dengan ukuran yang sangat kecil dengan diameter rata-rata 15-20 mikron
atau kurang dari setengah diameter rambut manusia (Yoshizawa 2004). Teknik ini
dapat menjadi salah satu cara untuk menjaga senyawa aktif yang bermanfaat bagi
ternak seperti pada ekstrak daun kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi.
Bahan-bahan penyalut yang digunakan harus berfungsi sebagai bahan
pengikat, sehingga perlu adanya pemilihan bahan-bahan penyalut tersebut. Bahan
yang biasa digunakan untuk penggunaan bahan penyalut diantaranya yaitu sabun
kalsium, sodium caseinate, gum arab, kitosan dan masih banyak lagi. Salah satu
bahan alami yang mudah ditemukan, ketersediaannya cukup banyak dan dapat
2
dimanfaatkan menjadi bahan penyalut yaitu kitosan. Kitosan adalan salah satu
senyawa turunan dari kitin yang banyak dikembangkan karena aplikasinya yang
luas. Kitosan bersifat tidak beracun, biokompatible, biodegradable dan
polikationik dalam suasana asam (Sutriyo et al. 2005) dan dapat membentuk gel
(hidrogel) karena adanya ikatan silang kitosan-kitosan yang terjadi secara ionik
(Berger et al. 2004). Penggunaan kitosan sebagai bahan penyalut ekstrak daun
kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi ini perlu diuji secara in vitro untuk
menggambarkan efektivitas bahan penyalutan tersebut terhadap degradasi
mikroba rumen.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektifitas penyalutan dengan
menggunakan 2% kitosan pada bahan alami berupa ekstrak daun kemuning
(Murraya paniculata) (EK), jamur ling-zhi (Ganoderma lucidum) (EL) dan daun
saga (Abrus precatorius L.) (ES) melalui pengujian penghitungan populasi
protozoa dan bakteri rumen, fermentabilitas dan kecernaan in vitro.
METODE
Materi
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah jamur lingzhi, daun saga,
dan daun kemuning dari Bogor dan Yogyakarta, McDougall, cairan rumen
kambing diperoleh dari rumah pemotongan kambing di Empang Bogor, PepsinHCl 0.2%, larutan Na2CO3, H2SO4, indikator PP (Phenol Phtalien), larutan
Trypan Blue Formaldehyde Salin (TBFS), media agar Brain Heart Influssion
(BHI), bacto agar, NaOH 0.5 N, HgCl2 jenuh dan asam borat.
Alat
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah termos, shaker
waterbath, gas CO2, tabung fermentor, tutup karet, alat destilasi, alat titrasi, kertas
whatman no 41, oven 1050C, tanur 6000C, cawan conway, cawan porselen,
mikroskop, counting chamber, tabung reaksi, alat vakum dan syiringe.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Nutrisi dan
Laboratorium Ilmu Nutrisi Ternak Perah Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi
Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Waktu penelitian dilakukan
pada bulan September 2014 hingga Februari 2015.
3
Prosedur
Persiapan Bahan
Daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga dikeringkan dan digiling
menjadi tepung. Bahan tersebut ditimbang sebanyak 200 gram dengan 2 liter air
lalu direbus. Perebusan dilakukan sebanyak tiga kali selama 15 menit. Setelah itu
bahan diekstrak menggunakan alat pengepres hidrolik untuk mendapatkan hasil
ekstrak dari ketiga bahan tersebut.
Bahan hasil ekstraksi daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga
dicampurkan dengan penyalut kitosan 2% dengan perbandingan 2 : 1. Ekstrak
yang digunakan sebanyak 3% daun saga, 1% daun kemuning dan 0.02% jamur
ling-zhi. Kemudian bahan yang sudah dicampurkan dilakukan proses spray daryer
(suhu inlet 180 ± 5˚C dan outlet 80 ± 5 ˚C serta tekanan 5 barr) untuk
mendapatkan hasil mikroenkapsulasi berupa serbuk. Spray dryer yang digunakan
adalah tipe mini spray dryer Buchi 190. Bahan inti dan bahan penyalut yang sudah
di timbang lalu dicampurkan sampai homogen selama 10 menit dengan kecepatam
1000 rpm. Pada Gambar 1. diagram alir proses pembuatan mikroenkapsulasi.
Bahan hasil ekstraksi daun
kemuning, jamur ling-zhi dan
daun saga, serta bahan penyalut
yaitu kitosan 2% di timbang
dengan perbandingan 2:1.
Hasil yang didapatkan menjadi
serbuk yang disebut
mikroenkapsulasi karena bentuk
yang dihasilkan berukuran
mikro.
Bahan inti yaitu berupa ekstrak
daun kemuning, jamur ling-zhi
dan daun saga, serta bahan
penyalut kitosan 2% di
homogenkan selama 10 menit
dengan kecepatan 10.000 rpm.
Bahan inti dan bahan penyalut
yang sudah homogen dilakukan
proses pemanasan untuk
menghasilkan hasil padatan
berbentuk serbuk dengan metode
spray dryer (suhu inlet 180 ± 5 0C
dan outlet 80 ± 5 0C).
Gambar 1 Diagram alir proses pembuatan mikroenkapsulasi
Bahan baku ransum kontrol yang digunakan pada penelitian ini, berupa 35%
hijauan dan 65% konsentrat yang mengacu pada ransum penelitian sebelumnya
yaitu pada Yuniarti (2014). Kandungan nutrien ransum kontrol penelitian
disajikan pada Tabel 1.
Prosedur Fermentasi Cairan Rumen
Fermentasi rumen menggunakan metode Tilley dan Terry (1963).
Penggunaan rasio bahan ransum antara hijauan dan konsentrat, yaitu 35:65.
Ransum di timbang sebanyak 0.5 gr, di masukkan kedalam tabung fermentor.
Tabung fermentor yang sudah diberi ransum ditambahkan 10 mL cairan rumen
4
dan 40 mL larutan McDougall. Tabung fermentor dikocok dengan dialiri gas CO2
selama 30 detik dan ditutup dengan karet berventilasi. Tabung dimasukkan ke
dalam shaker water bath dengan suhu 39ºC. Shaker sampai 4 jam untuk diambil
sampel nilai pH rumen, VFA total, NH3, protozoa dan bakteri total. Fermentasi
dilanjutkan sampai 48 jam untuk mengambil sampel koefisien cerna bahan kering
(KCBK) dan koefisien cerna bahan organik (KCBO). Penghentian proses
fermentasi dilakukan dengan membuka tutup berventilasi kemudian tetesi HgCl2
sebanyak 2 tetes.
Tabel 1. Komposisi dan kandungan nutrien ransum perlakuan kontrol*
Bahan Pakan
(%)
Hijauan
Rumput gajah
25.00
Indigiofera
10.00
Konsentrat
Ampas tempe
31.00
Bungkil kelapa
16.36
Ampas Kurma
10.00
Dedak
5.45
CaCO3
1.09
Premix
0.55
DCP
0.55
Total
100
Kandungan Nutrien
Protein Kasar
13.88
Lemak Kasar
5.03
Serat Kasar
26.43
BETN
46.10
TDN
61.46
*)
Yuniarti (2014)
Prosedur Analisis Konsentrasi Amonia (N-NH3)
Pengukuran konsentrasi N-NH3 digunakan teknik Mikrodifusi Conway
(General Laboratory Procedures 1966). Bibir cawan Conway diolesi dengan
vaselin. Supernatan yang berasal dari proses fermentasi di ambil 1 mL kemudian
di tempatkan pada salah satu ujung alur cawan Conway. Larutan Na2CO3 jenuh
sebanyak 1 mL di tempatkan pada salah satu ujung cawan Conway bersebelahan
dengan supernatan (tidak boleh tercampur). Selanjutnya larutan asam borat
berindikator sebanyak 1 mL ditempatkan dalam cawan kecil yang terletak di
tengah cawan Conway. Cawan conway yang sudah siap ditutup rapat hingga
kedap 9 udara, larutan Na2CO3 di campur dengan supernatan hingga merata
dengan cara cawan tersebut digoyangkan dan dimiringkan. Setelah itu di biarkan
selama 24 jam dalam suhu kamar. Setelah 24 jam dalam suhu kamar, cawan
tersebut dibuka kemudian asam borat berindikator dititrasi dengan H2SO4 0.005 N
sampai terjadi perubahan warna dari biru menjadi merah. Produksi N-NH3 dapat
dihitung dengan persamaan :
5
N-NH3 (mM) =
Prosedur Analisis Konsentrasi Voletile Fatty Acid (VFA)
Analisis VFA dilakukan dengan menggunakan metode Destilasi Uap (Steam
Destilation) (General Laboratory Procedure 1966). Sebanyak 5 mL supernatan
dimasukkan ke dalam tabung destilasi, campurkan dengan 1 mL H2SO4 15% lalu
masukkan perlahan, lalu ditutup. Proses destilasi dilakukan dengan cara
menghubungkan tabung lengan labu yang berisis air dingin mengalir agar uap
yang dihasilkan tidak panas. Hasil lalu ditampung dengan labu Erlenmeyer yang
sudah diisi NaOH 0.5 N sebanyak 5 mL hingga volume mencapai 250-300 mL.
Setelah terisi tambahkan 2 tetes indikator Phenolptalein (PP) dan titrasi dengan
KCl 0.5 N sampai warna berubah dari merah jambu menjadi bening. Konsentrasi
VFA dapat dihitung dengan persamaan :
Konsentrasi VFA (mM) =
Keterangan : a = volume titran blanko (mL)
b = volume titran sampel (mL)
Prosedur Pengujian Populasi Protozoa
Perhitungan populasi protozoa total menggunakan metode Ogimoto dan
Imai (1981). Sampel larutan fermentasi diambil setelah dilakukan shaker selama 4
jam. Cairan diambil sebanyak 0.5 mL dengan selalu dilairi gas CO2 selama
pengambilan sampel. Sampel di campur dengan TBFS sebanyak 1 mL. Jumlah
populasi protozoa dihitung dengan menggunakan Counting Chamber (4 mm x 4
mm x 0.2 mm) dengan menggunakan persamaan :
Protozoa per mL cairan rumen =
x 1000 x C x FP
Keterangan :
C : Jumlah protozoa terhitung dalam counting chamber
FP : Faktor Pengenceran
Prosedur Pengujian Populasi Bakteri Total
Penghitungan bakteri total menggunakan metode Ogimoto dan Imai (1981).
Media yang digunakan menjadi media tumbuh bakteri adalah BHI (Brain Heart
Infusion). Media dimasukkan kedalam tabung hungate masing-masing sebanyak 5
mL yang sebelumnya sudah dimasukkan bacto agar sebanyak 0.15 g. Media yang
sudah ditutup dilanjutkan dengan disterilisasikan dengan menggunakan auto clave
selama 15 menit. Media dimasukkan ke dalam penangas air (47ºC) agar media
tidak membeku. Siapkan pengenceran sesuai yang dibutuhkan. Masukkan sampel
sebanyak 0.05 mL dalam 4.95 mL media pengencer. Kocok seperti angka delapan
hingga 10-20 kali. Ambil campuran tersebut sebanyak 0.1 mL kedalam tabung
6
media. Gulingkan dengan menggunakan roller tube sampai rata. Masukkan
kedalam inkubasi selama 24 jam. Hitung bakteri yang tumbuh pada tabung
tersebut dengan menggunakan persamaan :
Populasi Bakteri = n x 10x / 0.05 x 0.1
Keterangan :
n : Jumlah koloni yang terdapat pada tabung seri pengenceran ke-x
Pengukuran Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK) dan Koefisien Cerna
Bahan Organik (KCBO)
Pengukuran KCBK dan KCBO menggunkan metode Tilley dan Terry
(1963). Sampel yang diambil setelah fermentasi selama 48 jam. Endapan sampel
di sentrifuge 3500 rpm selama 15 menit. Buang cairan putih yang berada pada
bagian atas. Endapan tersebut ditambahkan dengan 50 mL larutan pepsin-HCl.
Campuran tersebut kembali diinkubasi selama 48 jam tanpa menggunakan tutup
karet berventilasi. Setelah 48 jam endapan-pepsin disaring dengan menggunakan
kertas saring Whatman nomor 41 dengan menggunakan bantuan alat pompa
vakum. Kertas saring yang sudah terdapat endapan dilipat dan masukkan ke dalam
cawan porselen yang sudah diketahui berat kosong. Bahan yang berada di dalam
cawan dimasukkan ke dalam oven 105ºC selama 24 jam. Selanjutnya dilanjutkan
ke dalam tanur 600ºC selama 6 jam yang sebelumnya dilakukan penimbangan
setelah dikeluarkan dari oven 105ºC. Sebagai blanko digunakan residu asal
fermentasi tanpa sampel. Koefisien Kecerna Bahan Kering (KCBK) dan Koefisien
Kecerna Bahan Organik (KCBO) dihitung dengan persamaan :
x 100%
% KCBK=
% KCBO =
x 100%
Rancangan dan Analisis Data
Perlakuan
Ransum yang digunakan pada penelitian ini terdapat empat jenis ransum
yaitu satu ransum basal sebagai kontrol, tiga ransum yang menggunakan kitosan
sebagai penyalut ekstrak daun kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi. Susunan
ransum penelitian adalah sebagai berikut :
P0 = Ransum Kontrol
P1 = Ransum Kontrol + Mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning 1%
P2 = Ransum Kontrol + Mikroenkapsulasi ekstrak jamur ling-zhi 3%
P3 = Ransum Kontrol + Mikroenkapsulasi ekstrak daun saga 0.02%
7
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan yaitu Rancangan Acak Kelompok
(RAK) dengan 4 perlakuan dan 3 kelompok berdasarkan periode pengambilan
cairan rumen. Data selanjutnya dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA) dan
apabila terdapat berbeda nyata dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan. Model
matematika yang digunakan adalah sebagai berikut (Steel dan Torrie 1993) :
Yij = μ + αi + βj + εij
Yij
µ
αi
βj
ɛij
= nilai pengamatan pada perlakuan ke-i blok ke-j
= rataan umum
= efek perlakuan ke-i
= efek blok ke-j
= galat perlakuan ke-i dan blok ke-j
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati pada penelitian ini, yaitu koefisien cerna bahan kering
(KCBK), koefisien cerna bahan organik (KCBO), konsentrasi amonia (N-NH3),
konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA), populasi total protozoa dan populasi total
bakteri.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Mikroorganisme Rumen
Mikroba rumen memiliki peran yang sangat penting bagi ternak karena dapat
memanfaatkan nutrisi tanaman secara efisien sebagai sumber energi (Das et al.
2012). Rataan populasi total protozoa dan bakteri rumen tercantum pada Tabel 2.
Tabel 2. Rataan populasi total protozoa dan bakteri rumen
Parameter
Perlakuan
Protozoa Total
Bakteri Total
(Log sel mL-1)
(Log CFU mL-1)
P0
6.97±0.07
7.11±1.30
P1
6.80±0.11
6.86±1.61
P2
6.85±0.11
7.12±0.98
P3
6.66±0.20
7.43±1.46
P0: Kontrol, P1: P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, P2: P0 + mikroenkapsulasi
ekstrak jamur ling-zhi dan P3: P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun saga.
Populasi Total Protozoa
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa penambahan bahan alami
mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga tidak
nyata mempengaruhi populasi protozoa total. Rataan populasi total protozoa pada
8
penelitian ini berkisar 6.66-6.97 Log sel mL-1. Hasil tersebut masih dalam kisaran
normal. Dehority (2003) yang menyatakan bahwa dalam kondisi normal populasi
protozoa pada kambing dapat mencapai 6 log sel mL-1 cairan rumen.
Pengaruh yang tidak nyata ini diduga karena pH yang didapatkan masih
dalam kisaran normal yaitu 6.5-6.8. Pernyataan ini didukung oleh Church (1988)
pH cairan rumen yang normal untuk aktivitas mikroorganisme adalah 6-7. Hal
tersebut yang mengakibatkan populasi protozoa tidak terganggu, karena protozoa
masih dapat hidup pada kisaran pH tersebut. Dehority (2003) faktor-faktor yang
mempengaruhi populasi protozoa rumen yaitu dalam keadaan kurang nutrien dan
kondisi pH rumen, rendahnya pH rumen dapat mengurangi populasi protozoa.
Maharani et al. (2014) melaporkan bahwa pada kondisi pH mencapai 5 maka
populasi protozoa secara drastis akan menurun.
Populasi Total Bakteri
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa penambahan bahan alami
mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga tidak
nyata mempengaruhi populasi total bakteri. Rataan populasi total bakteri pada
penelitian ini berkisar 6.86-7.43 Log CFU mL-1.
Perbedaan tidak nyata ini menunjukkan bahwa penambahan bahan alami
mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga dengan
penyalutan 2% kitosan tidak mengganggu pertumbuhan mikroba. Hal ini dapat
diartikan bahwa kitosan yang memiliki sifat sebagai antibakteri tidak mengganggu
populasi bakteri di dalam rumen. Wardaniati dan Setyaningsih (1999) menyatakan
bahwa kitosan berkemampuan dalam menekan pertumbuhan bakteri yang
disebabkan kitosan memiliki polikation bermuatan positif yang mampu
menghambat pertumbuhan bakteri dan kapang.
Fermentabilitas Secara In Vitro
Fermentabilitas secara In vitro dapat diukur dengan meggunakan
pengukuran konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA) dan amonia (NH3). Hasil
pengukuran konsentrasi VFA dan NH3 dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Rataan konsentrasi VFA total dan NH3
Parameter
Perlakuan
VFA
NH3
----------------------------- mM ----------------------------P0
158.43±16.88a
11.25±4.23
P1
115.02±17.00c
12.47±1.11
P2
138.63±16.72b
12.73±2.90
P3
141.40±6.44ab
12.78±1.24
P0 = Kontrol, P1 = P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, P2 = P0+ mikroenkapsulasi
ekstrak jamur ling-zhi dan P3 = P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun saga. Huruf yang berbeda
menunjukkan perbedaan yang nyata (P
ALAMI EKSTRAK DAUN KEMUNING, DAUN SAGA DAN
JAMUR LING-ZHI DENGAN PENYALUT KITOSAN
HANY ZETIRA PUTRI
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kajian In Vitro
Efektivitas Mikroenkapsulasi Bahan Alami Ekstrak Daun Kemuning, Daun Saga
dan Jamur Ling-Zhi dengan Penyalut Kitosan adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2015
Hany Zetira Putri
NIM D24110033
ABSTRAK
HANY ZETIRA PUTRI. Kajian In Vitro Efektivitas Mikroenkapsulasi Bahan
Alami Ekstrak Daun Kemuning, Daun Saga dan Jamur Ling-Zhi dengan Penyalut
Kitosan. Dibimbing oleh DWIERRA EVVYERNIE dan DIDID DIAPARI.
Mikroenkapsulasi (penyalutan) diharapkan mampu melindungi imbuhan
pakan dari degradasi mikroba di dalam rumen ternak ruminansia. Tujuan
penelitian ini adalah menguji efektifitas penyalutan dengan menggunakan 2%
kitosan pada bahan alami berupa ekstrak daun kemuning (EK), jamur ling-zhi
(EL) dan daun saga (ES) melalui pengujian penghitungan populasi protozoa dan
bakteri rumen, fermentabilitas dan kecernaan in vitro. Rancangan percobaan yang
digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 4 perlakuan dan 3
kelompok. Perlakuan yang digunakan adalah empat jenis ransum; P0: Ransum
basal sebagai kontrol, P1: P0 + Mikroenkapsulasi EK, P2: P0 + Mikroenkapsulasi
EL, P3: P0 + Mikroenkapsulasi ES. Peubah yang diamati adalah populasi total
protozoa dan bakteri rumen, VFA, NH3, koefisien cerna bahan kering dan bahan
organik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan bahan alami EK, EL
dan ES tidak mempengaruhi populasi protozoa, poulas bakteri rumen dan NH3,
namun menurunkan konsentrasi VFA dan kecernaan. Simpulan dari penelitian ini
adalah penyalutan dengan menggunkan 2% kitosan sudah efektif pada EK, EZ
dan ES.
Kata kunci: daun kemuning, daun saga, in vitro, jamur ling zhi, kitosan,
mikroenkapsulasi
ABSTRACT
HANY ZETIRA PUTRI. Study In Vitro The Effectiveness of Microencapsulation
Natural Ingredients Extract Kemuning Leaves, Saga Leaves and Ling-Zhi
Mushrooms with Chitosan Coating. Supervised by DWIERRA EVVYERNI and
DIDID DIAPARI.
Microencapsulation (coating) is expected to protect the feed additive on
microbial degradation in the rumen of ruminants. The purpose of this study was to
test the effectiveness of the coating by using a 2% chitosan on natural ingredients
such as extract kemuning leaves (EK), ling-zhi mushrooms (EL) and saga leaves
(ES) testing the calculation of the population of protozoa and rumen bacteria,
fermentability and digestibility in vitro. The experimental design used was a
randomized block design (RAK) with 4 treatments and 3 groups. The treatments
used are four types of rations; P0: basal diet as control, P1: P0 +
Microencapsulation EK P0, P2: P0 + Microencapsulation EL, P3: P0 +
Microencapsulation ES. The parameters measured were the total population of
rumen protozoa and bacteria, VFA, NH3, dry matter and organic digestibility
coeficient. The results showed that the addition of natural ingredients EK, EL and
ES did not affect the population of rumen protozoa, population of rumen bacteria
and NH3, but the lower the concentration of VFA and digestibility. Conclusions
to this research was the coating by using a 2% chitosan have been effective in EK,
EL and ES.
Keywords: chitosan, in vitro, kemuning leaves, ling-zhi mushrooms,
microencapsulation, sage leaves
KAJIAN IN VITRO EFEKTIVITAS MIKROENKAPSULASI BAHAN
ALAMI EKSTRAK DAUN KEMUNING, DAUN SAGA DAN
JAMUR LING-ZHI DENGAN PENYALUT KITOSAN
HANY ZETIRA PUTRI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala limpahan kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi yang berjudul “Kajian In Vitro Efektivitas Mikroenkapsulasi
Bahan Alami Ekstrak Daun Kemuning, Daun Saga dan Jamur Ling-Zhi dengan
Penyalut Kitosan”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk kelulusan dan
memperoleh gelar Sarjana Peternakan di Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi
Pakan, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor.
Penelitian ini dilakukan karena adanya kendala terhadap bahan alami daun
kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi yang dijadikan ekstrak apabila diberikan
secara langsung dalam bentuk ekstrak dikhawatirkan dapat terjadinya degradasi di
dalam rumen. Hal ini dikarenakan pada ternak ruminansia memiliki
mikroorganisme yang dapat mendegradasi semua bahan pakan yang masuk ke
saluran pencernaan, sehingga dimungkinkan dapat menyebabkan senyawa aktif
yang terkandung di dalam bahan alami tersebut tidak dapat dimanfaatkan secara
optimal, sehingga perlu adanya penyalutan terhadap bahan alami tersebut. Salah
satu bahan penyalut alami yang dapat digunakan yaitu kitosan 2%.
Penulis menyadari penulisan skripsi ini jauh dari kesempurnaan. Kritik,
saran yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga karya ilmiah ini
bermanfaat bagi diri penulis khususnya dan pembaca secara umumnya.
Bogor, Oktober 2015
Hany Zetira Putri
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Materi
Bahan
Alat
Lokasi dan Waktu
Prosedur
Persiapan Bahan
Prosedur Fermentasi Cairan Rumen
Prosedur Analisis Konsentrasi Ammonia (NH3)
Prosedur Analisis Konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA)
Prosedur Pengujian Populasi Protozoa
Prosedur Pengujian Populasi Bakteri Total
Pengukuran Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik
Rancangan dan Analisi Data
Perlakuan
Rancangan Percobaan
Parameter yang Diamati
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Mikroorganisme Rumen
Populasi Total Protozoa
Populasi Total Bakteri
Fermentabilitas Secara In Vitro
Nilai Konsentrasi Total Volatile Fatty Acid (VFA)
Nilai Konsentrasi Ammonia (NH3)
Kecernaan Bahan Kering dan Kecernaan Bahan Organik
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
UCAPAN TERIMA KASIH
xv
xv
1
2
2
2
2
2
3
3
3
4
5
5
5
6
6
6
7
7
7
7
7
8
8
9
9
10
11
11
11
11
13
15
15
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
Komposisi dan Kandungan Nutrien Ransum Penelitian
Rataan Populasi Total Protozoa dan Bakteri
Rataan Konsentrasi VFA Total dan NH3
Rataan Koefisien Cerna Bahan Kering dan Bahan Organik
4
7
8
10
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hasil Sidik Ragam Konsentrasi Ammonia (NH3)
Hasil Sidik Ragam Konsentrasi VFA Total
Hasil Uji Lanjut Duncan Konsentrasi VFA Total
Hasil Sidik Ragam Populasi Bakteri Total
Hasil Sidik Ragam Populasi Protozoa Total
Hasil Sidik Ragam Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK)
Hasil Uji Lanjut Duncan Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK)
Hasil Sidik Ragam Koefisien Cerna Organik (KCBO)
Hasil Uji Lanjut Duncan Koefisien Cerna Organik (KCBO)
13
13
13
13
13
14
14
14
14
1
PENDAHULUAN
Daun kemuning (Murraya paniculata), jamur ling-zhi (Ganoderma
lucidum) dan daun saga rambat (Abrus precatorius) merupakan bahan-bahan
alami yang memiliki manfaat bagi manusia sebagai obat-obatan tradisional,
namun manfaat dari daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga untuk ternak
masih belum banyak dibuktikan secara ilmiah. Manfaat daun kemuning, jamur
ling-zhi dan daun saga rambat diduga dapat menjadi pengganti antibiotik
berbahan kimia atau sebgai pengganti imbuhan pakan sintetik agar mengurangi
residu yang terdapat pada produk ternak tersebut. Salah satu penelitian yang
menggunakan tepung daun kemuning dan daun saga rambat yang diberikan ke
ternak kambing Peranakan Etawah (PE) digunakan untuk menanggulangi penyakit
cacing. Winarni (2014) melaporkan bahwa tepung daun kemuning dan daun saga
cenderung menurunkan telur cacing sebesar 29.26% pada minggu kedua, namun tidak
mengurangi telur cacing untuk minggu selanjutnya . Jamur ling-zhi mempunyai
kandungan senyawa-senyawa aktif yang dapat berfungsi untuk menguatkan
membran sel, menurunkan kadar lemak dalam darah, menurunkan kadar gula
darah dan masih banyak lagi manfaat dari jamur ling-zhi tersebut (Jin 2000).
Suningsih (2015) melaporkan bahwa suplementasi tepung jamur ling-zhi 0.5%
dan daun kemuning 5% belum mampu meningkatkan Bahan Kering (BK) dan
Bahan Organik (BO), kecernaan BK dan BO, produksi susu, dan kualitas susu.
Kurang optimalnya penggunaan bahan alami tersebut kemungkinan dikarenakan
adanya degradasi mikroba rumen terhadap senyawa aktif yang terkandung,
sehingga senyawa aktif yang terkandung pada daun kemuning yaitu flavonoid,
indole alkaloid, spiroquinazoline, kumarin, isoflavonoids, minyak esensial,
polisakarida, dan asam lemak (Gill et al. 2014), daun saga yaitu flavanoid, steroid,
triterpenoid, tannin dan saponin. jamur ling-zhi yaitu polisakarida (Hikino dan
Mizuno 1989), terpenoid dan asam ganoderik (Hirotani et al. 1993); germanium
organik (Chin et al. 1991); protein (Liu et al. 1997), adenosin (Kawagishi et al.
1993) dan serat, masih belum mampu digunakan secara optimal oleh induk
semang tersebut.
Ternak ruminansia merupakan ternak yang memiliki pencernaan fermentatif
dimana pada pencernaan fermentatif peran dari mikroba sangat dibutuhkan. Hal
ini yang menyebabkan semua bahan pakan yang diberikan kepada ternak akan
didegradasi oleh mikroba rumen, untuk menghindari proses degradasi maka
diperlukan suatu teknik penyalutan. Salah satu teknik penyalutan yang biasa
digunakan adalah mikroenkapsulasi. Mikroenkapsulasi merupakan teknik yang
digunakan untuk menyelimuti suatu senyawa dengan menggunakan bahan
penyalut dengan ukuran yang sangat kecil dengan diameter rata-rata 15-20 mikron
atau kurang dari setengah diameter rambut manusia (Yoshizawa 2004). Teknik ini
dapat menjadi salah satu cara untuk menjaga senyawa aktif yang bermanfaat bagi
ternak seperti pada ekstrak daun kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi.
Bahan-bahan penyalut yang digunakan harus berfungsi sebagai bahan
pengikat, sehingga perlu adanya pemilihan bahan-bahan penyalut tersebut. Bahan
yang biasa digunakan untuk penggunaan bahan penyalut diantaranya yaitu sabun
kalsium, sodium caseinate, gum arab, kitosan dan masih banyak lagi. Salah satu
bahan alami yang mudah ditemukan, ketersediaannya cukup banyak dan dapat
2
dimanfaatkan menjadi bahan penyalut yaitu kitosan. Kitosan adalan salah satu
senyawa turunan dari kitin yang banyak dikembangkan karena aplikasinya yang
luas. Kitosan bersifat tidak beracun, biokompatible, biodegradable dan
polikationik dalam suasana asam (Sutriyo et al. 2005) dan dapat membentuk gel
(hidrogel) karena adanya ikatan silang kitosan-kitosan yang terjadi secara ionik
(Berger et al. 2004). Penggunaan kitosan sebagai bahan penyalut ekstrak daun
kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi ini perlu diuji secara in vitro untuk
menggambarkan efektivitas bahan penyalutan tersebut terhadap degradasi
mikroba rumen.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji efektifitas penyalutan dengan
menggunakan 2% kitosan pada bahan alami berupa ekstrak daun kemuning
(Murraya paniculata) (EK), jamur ling-zhi (Ganoderma lucidum) (EL) dan daun
saga (Abrus precatorius L.) (ES) melalui pengujian penghitungan populasi
protozoa dan bakteri rumen, fermentabilitas dan kecernaan in vitro.
METODE
Materi
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah jamur lingzhi, daun saga,
dan daun kemuning dari Bogor dan Yogyakarta, McDougall, cairan rumen
kambing diperoleh dari rumah pemotongan kambing di Empang Bogor, PepsinHCl 0.2%, larutan Na2CO3, H2SO4, indikator PP (Phenol Phtalien), larutan
Trypan Blue Formaldehyde Salin (TBFS), media agar Brain Heart Influssion
(BHI), bacto agar, NaOH 0.5 N, HgCl2 jenuh dan asam borat.
Alat
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah termos, shaker
waterbath, gas CO2, tabung fermentor, tutup karet, alat destilasi, alat titrasi, kertas
whatman no 41, oven 1050C, tanur 6000C, cawan conway, cawan porselen,
mikroskop, counting chamber, tabung reaksi, alat vakum dan syiringe.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Nutrisi dan
Laboratorium Ilmu Nutrisi Ternak Perah Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi
Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Waktu penelitian dilakukan
pada bulan September 2014 hingga Februari 2015.
3
Prosedur
Persiapan Bahan
Daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga dikeringkan dan digiling
menjadi tepung. Bahan tersebut ditimbang sebanyak 200 gram dengan 2 liter air
lalu direbus. Perebusan dilakukan sebanyak tiga kali selama 15 menit. Setelah itu
bahan diekstrak menggunakan alat pengepres hidrolik untuk mendapatkan hasil
ekstrak dari ketiga bahan tersebut.
Bahan hasil ekstraksi daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga
dicampurkan dengan penyalut kitosan 2% dengan perbandingan 2 : 1. Ekstrak
yang digunakan sebanyak 3% daun saga, 1% daun kemuning dan 0.02% jamur
ling-zhi. Kemudian bahan yang sudah dicampurkan dilakukan proses spray daryer
(suhu inlet 180 ± 5˚C dan outlet 80 ± 5 ˚C serta tekanan 5 barr) untuk
mendapatkan hasil mikroenkapsulasi berupa serbuk. Spray dryer yang digunakan
adalah tipe mini spray dryer Buchi 190. Bahan inti dan bahan penyalut yang sudah
di timbang lalu dicampurkan sampai homogen selama 10 menit dengan kecepatam
1000 rpm. Pada Gambar 1. diagram alir proses pembuatan mikroenkapsulasi.
Bahan hasil ekstraksi daun
kemuning, jamur ling-zhi dan
daun saga, serta bahan penyalut
yaitu kitosan 2% di timbang
dengan perbandingan 2:1.
Hasil yang didapatkan menjadi
serbuk yang disebut
mikroenkapsulasi karena bentuk
yang dihasilkan berukuran
mikro.
Bahan inti yaitu berupa ekstrak
daun kemuning, jamur ling-zhi
dan daun saga, serta bahan
penyalut kitosan 2% di
homogenkan selama 10 menit
dengan kecepatan 10.000 rpm.
Bahan inti dan bahan penyalut
yang sudah homogen dilakukan
proses pemanasan untuk
menghasilkan hasil padatan
berbentuk serbuk dengan metode
spray dryer (suhu inlet 180 ± 5 0C
dan outlet 80 ± 5 0C).
Gambar 1 Diagram alir proses pembuatan mikroenkapsulasi
Bahan baku ransum kontrol yang digunakan pada penelitian ini, berupa 35%
hijauan dan 65% konsentrat yang mengacu pada ransum penelitian sebelumnya
yaitu pada Yuniarti (2014). Kandungan nutrien ransum kontrol penelitian
disajikan pada Tabel 1.
Prosedur Fermentasi Cairan Rumen
Fermentasi rumen menggunakan metode Tilley dan Terry (1963).
Penggunaan rasio bahan ransum antara hijauan dan konsentrat, yaitu 35:65.
Ransum di timbang sebanyak 0.5 gr, di masukkan kedalam tabung fermentor.
Tabung fermentor yang sudah diberi ransum ditambahkan 10 mL cairan rumen
4
dan 40 mL larutan McDougall. Tabung fermentor dikocok dengan dialiri gas CO2
selama 30 detik dan ditutup dengan karet berventilasi. Tabung dimasukkan ke
dalam shaker water bath dengan suhu 39ºC. Shaker sampai 4 jam untuk diambil
sampel nilai pH rumen, VFA total, NH3, protozoa dan bakteri total. Fermentasi
dilanjutkan sampai 48 jam untuk mengambil sampel koefisien cerna bahan kering
(KCBK) dan koefisien cerna bahan organik (KCBO). Penghentian proses
fermentasi dilakukan dengan membuka tutup berventilasi kemudian tetesi HgCl2
sebanyak 2 tetes.
Tabel 1. Komposisi dan kandungan nutrien ransum perlakuan kontrol*
Bahan Pakan
(%)
Hijauan
Rumput gajah
25.00
Indigiofera
10.00
Konsentrat
Ampas tempe
31.00
Bungkil kelapa
16.36
Ampas Kurma
10.00
Dedak
5.45
CaCO3
1.09
Premix
0.55
DCP
0.55
Total
100
Kandungan Nutrien
Protein Kasar
13.88
Lemak Kasar
5.03
Serat Kasar
26.43
BETN
46.10
TDN
61.46
*)
Yuniarti (2014)
Prosedur Analisis Konsentrasi Amonia (N-NH3)
Pengukuran konsentrasi N-NH3 digunakan teknik Mikrodifusi Conway
(General Laboratory Procedures 1966). Bibir cawan Conway diolesi dengan
vaselin. Supernatan yang berasal dari proses fermentasi di ambil 1 mL kemudian
di tempatkan pada salah satu ujung alur cawan Conway. Larutan Na2CO3 jenuh
sebanyak 1 mL di tempatkan pada salah satu ujung cawan Conway bersebelahan
dengan supernatan (tidak boleh tercampur). Selanjutnya larutan asam borat
berindikator sebanyak 1 mL ditempatkan dalam cawan kecil yang terletak di
tengah cawan Conway. Cawan conway yang sudah siap ditutup rapat hingga
kedap 9 udara, larutan Na2CO3 di campur dengan supernatan hingga merata
dengan cara cawan tersebut digoyangkan dan dimiringkan. Setelah itu di biarkan
selama 24 jam dalam suhu kamar. Setelah 24 jam dalam suhu kamar, cawan
tersebut dibuka kemudian asam borat berindikator dititrasi dengan H2SO4 0.005 N
sampai terjadi perubahan warna dari biru menjadi merah. Produksi N-NH3 dapat
dihitung dengan persamaan :
5
N-NH3 (mM) =
Prosedur Analisis Konsentrasi Voletile Fatty Acid (VFA)
Analisis VFA dilakukan dengan menggunakan metode Destilasi Uap (Steam
Destilation) (General Laboratory Procedure 1966). Sebanyak 5 mL supernatan
dimasukkan ke dalam tabung destilasi, campurkan dengan 1 mL H2SO4 15% lalu
masukkan perlahan, lalu ditutup. Proses destilasi dilakukan dengan cara
menghubungkan tabung lengan labu yang berisis air dingin mengalir agar uap
yang dihasilkan tidak panas. Hasil lalu ditampung dengan labu Erlenmeyer yang
sudah diisi NaOH 0.5 N sebanyak 5 mL hingga volume mencapai 250-300 mL.
Setelah terisi tambahkan 2 tetes indikator Phenolptalein (PP) dan titrasi dengan
KCl 0.5 N sampai warna berubah dari merah jambu menjadi bening. Konsentrasi
VFA dapat dihitung dengan persamaan :
Konsentrasi VFA (mM) =
Keterangan : a = volume titran blanko (mL)
b = volume titran sampel (mL)
Prosedur Pengujian Populasi Protozoa
Perhitungan populasi protozoa total menggunakan metode Ogimoto dan
Imai (1981). Sampel larutan fermentasi diambil setelah dilakukan shaker selama 4
jam. Cairan diambil sebanyak 0.5 mL dengan selalu dilairi gas CO2 selama
pengambilan sampel. Sampel di campur dengan TBFS sebanyak 1 mL. Jumlah
populasi protozoa dihitung dengan menggunakan Counting Chamber (4 mm x 4
mm x 0.2 mm) dengan menggunakan persamaan :
Protozoa per mL cairan rumen =
x 1000 x C x FP
Keterangan :
C : Jumlah protozoa terhitung dalam counting chamber
FP : Faktor Pengenceran
Prosedur Pengujian Populasi Bakteri Total
Penghitungan bakteri total menggunakan metode Ogimoto dan Imai (1981).
Media yang digunakan menjadi media tumbuh bakteri adalah BHI (Brain Heart
Infusion). Media dimasukkan kedalam tabung hungate masing-masing sebanyak 5
mL yang sebelumnya sudah dimasukkan bacto agar sebanyak 0.15 g. Media yang
sudah ditutup dilanjutkan dengan disterilisasikan dengan menggunakan auto clave
selama 15 menit. Media dimasukkan ke dalam penangas air (47ºC) agar media
tidak membeku. Siapkan pengenceran sesuai yang dibutuhkan. Masukkan sampel
sebanyak 0.05 mL dalam 4.95 mL media pengencer. Kocok seperti angka delapan
hingga 10-20 kali. Ambil campuran tersebut sebanyak 0.1 mL kedalam tabung
6
media. Gulingkan dengan menggunakan roller tube sampai rata. Masukkan
kedalam inkubasi selama 24 jam. Hitung bakteri yang tumbuh pada tabung
tersebut dengan menggunakan persamaan :
Populasi Bakteri = n x 10x / 0.05 x 0.1
Keterangan :
n : Jumlah koloni yang terdapat pada tabung seri pengenceran ke-x
Pengukuran Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK) dan Koefisien Cerna
Bahan Organik (KCBO)
Pengukuran KCBK dan KCBO menggunkan metode Tilley dan Terry
(1963). Sampel yang diambil setelah fermentasi selama 48 jam. Endapan sampel
di sentrifuge 3500 rpm selama 15 menit. Buang cairan putih yang berada pada
bagian atas. Endapan tersebut ditambahkan dengan 50 mL larutan pepsin-HCl.
Campuran tersebut kembali diinkubasi selama 48 jam tanpa menggunakan tutup
karet berventilasi. Setelah 48 jam endapan-pepsin disaring dengan menggunakan
kertas saring Whatman nomor 41 dengan menggunakan bantuan alat pompa
vakum. Kertas saring yang sudah terdapat endapan dilipat dan masukkan ke dalam
cawan porselen yang sudah diketahui berat kosong. Bahan yang berada di dalam
cawan dimasukkan ke dalam oven 105ºC selama 24 jam. Selanjutnya dilanjutkan
ke dalam tanur 600ºC selama 6 jam yang sebelumnya dilakukan penimbangan
setelah dikeluarkan dari oven 105ºC. Sebagai blanko digunakan residu asal
fermentasi tanpa sampel. Koefisien Kecerna Bahan Kering (KCBK) dan Koefisien
Kecerna Bahan Organik (KCBO) dihitung dengan persamaan :
x 100%
% KCBK=
% KCBO =
x 100%
Rancangan dan Analisis Data
Perlakuan
Ransum yang digunakan pada penelitian ini terdapat empat jenis ransum
yaitu satu ransum basal sebagai kontrol, tiga ransum yang menggunakan kitosan
sebagai penyalut ekstrak daun kemuning, daun saga dan jamur ling-zhi. Susunan
ransum penelitian adalah sebagai berikut :
P0 = Ransum Kontrol
P1 = Ransum Kontrol + Mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning 1%
P2 = Ransum Kontrol + Mikroenkapsulasi ekstrak jamur ling-zhi 3%
P3 = Ransum Kontrol + Mikroenkapsulasi ekstrak daun saga 0.02%
7
Rancangan Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan yaitu Rancangan Acak Kelompok
(RAK) dengan 4 perlakuan dan 3 kelompok berdasarkan periode pengambilan
cairan rumen. Data selanjutnya dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA) dan
apabila terdapat berbeda nyata dilanjutkan dengan uji lanjut Duncan. Model
matematika yang digunakan adalah sebagai berikut (Steel dan Torrie 1993) :
Yij = μ + αi + βj + εij
Yij
µ
αi
βj
ɛij
= nilai pengamatan pada perlakuan ke-i blok ke-j
= rataan umum
= efek perlakuan ke-i
= efek blok ke-j
= galat perlakuan ke-i dan blok ke-j
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati pada penelitian ini, yaitu koefisien cerna bahan kering
(KCBK), koefisien cerna bahan organik (KCBO), konsentrasi amonia (N-NH3),
konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA), populasi total protozoa dan populasi total
bakteri.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Mikroorganisme Rumen
Mikroba rumen memiliki peran yang sangat penting bagi ternak karena dapat
memanfaatkan nutrisi tanaman secara efisien sebagai sumber energi (Das et al.
2012). Rataan populasi total protozoa dan bakteri rumen tercantum pada Tabel 2.
Tabel 2. Rataan populasi total protozoa dan bakteri rumen
Parameter
Perlakuan
Protozoa Total
Bakteri Total
(Log sel mL-1)
(Log CFU mL-1)
P0
6.97±0.07
7.11±1.30
P1
6.80±0.11
6.86±1.61
P2
6.85±0.11
7.12±0.98
P3
6.66±0.20
7.43±1.46
P0: Kontrol, P1: P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, P2: P0 + mikroenkapsulasi
ekstrak jamur ling-zhi dan P3: P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun saga.
Populasi Total Protozoa
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa penambahan bahan alami
mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga tidak
nyata mempengaruhi populasi protozoa total. Rataan populasi total protozoa pada
8
penelitian ini berkisar 6.66-6.97 Log sel mL-1. Hasil tersebut masih dalam kisaran
normal. Dehority (2003) yang menyatakan bahwa dalam kondisi normal populasi
protozoa pada kambing dapat mencapai 6 log sel mL-1 cairan rumen.
Pengaruh yang tidak nyata ini diduga karena pH yang didapatkan masih
dalam kisaran normal yaitu 6.5-6.8. Pernyataan ini didukung oleh Church (1988)
pH cairan rumen yang normal untuk aktivitas mikroorganisme adalah 6-7. Hal
tersebut yang mengakibatkan populasi protozoa tidak terganggu, karena protozoa
masih dapat hidup pada kisaran pH tersebut. Dehority (2003) faktor-faktor yang
mempengaruhi populasi protozoa rumen yaitu dalam keadaan kurang nutrien dan
kondisi pH rumen, rendahnya pH rumen dapat mengurangi populasi protozoa.
Maharani et al. (2014) melaporkan bahwa pada kondisi pH mencapai 5 maka
populasi protozoa secara drastis akan menurun.
Populasi Total Bakteri
Hasil analisis statistik menunjukkan bahwa penambahan bahan alami
mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga tidak
nyata mempengaruhi populasi total bakteri. Rataan populasi total bakteri pada
penelitian ini berkisar 6.86-7.43 Log CFU mL-1.
Perbedaan tidak nyata ini menunjukkan bahwa penambahan bahan alami
mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, jamur ling-zhi dan daun saga dengan
penyalutan 2% kitosan tidak mengganggu pertumbuhan mikroba. Hal ini dapat
diartikan bahwa kitosan yang memiliki sifat sebagai antibakteri tidak mengganggu
populasi bakteri di dalam rumen. Wardaniati dan Setyaningsih (1999) menyatakan
bahwa kitosan berkemampuan dalam menekan pertumbuhan bakteri yang
disebabkan kitosan memiliki polikation bermuatan positif yang mampu
menghambat pertumbuhan bakteri dan kapang.
Fermentabilitas Secara In Vitro
Fermentabilitas secara In vitro dapat diukur dengan meggunakan
pengukuran konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA) dan amonia (NH3). Hasil
pengukuran konsentrasi VFA dan NH3 dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Rataan konsentrasi VFA total dan NH3
Parameter
Perlakuan
VFA
NH3
----------------------------- mM ----------------------------P0
158.43±16.88a
11.25±4.23
P1
115.02±17.00c
12.47±1.11
P2
138.63±16.72b
12.73±2.90
P3
141.40±6.44ab
12.78±1.24
P0 = Kontrol, P1 = P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun kemuning, P2 = P0+ mikroenkapsulasi
ekstrak jamur ling-zhi dan P3 = P0 + mikroenkapsulasi ekstrak daun saga. Huruf yang berbeda
menunjukkan perbedaan yang nyata (P