Average daily gain, physiological status, body component, and methane mitigation with complete rumen modifier (Cassapon)
i
PERTAMBAHAN BOBOT BADAN, STATUS FISIOLOGIS,
KOMPOSISI TUBUH DOMBA, DAN MITIGASI EMISI
GAS METANA DENGAN FORMULASI KOMERSIAL
COMPLETE RUMEN MODIFIER (CASSAPON)
PRIMA PUJI RAHARJO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pertambahan Bobot Badan, Status
Fisiologis, Komposisi Tubuh Domba, dan Mitigasi Emisi Gas Metana dengan
Formulasi Komersial Complete Rumen Modifier (Cassapon) adalah 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 tesis ini.
Bogor, Agustus 2011
Prima Puji Raharjo
NIM D151090121
iv
v
ABSTRACT
PRIMA PUJI RAHARJO. Average Daily Gain, Physiological Status, Body
Component, and Methane Mitigation with Complete Rumen Modifier (Cassapon).
Under the supervision of MOH. YAMIN, IDAT GALIH PERMANA AND
AMLIUS THALIB
Methane emission plays an important role in global warming, destruction of
ozone layer and energy losses could lead to decrease average daily gain from the
sheep. Global livestock methane emission is around 12% and 1.2% from national
emission sources. Whether it was relatively few for Indonesia, it was advantage to
be obedient world greenhouse gases rule and improve feeding biotechnology for
sciences reason. Complete rumen modifier (CRM) is the feed additives which
consist of: (1) Saponin compounds from Sapindus rarak, Albizia falcutaria and
Sesbania grandiflora; (2) Asetogenic bacteria from Asetoanaerobium notrae; and
(3) Microbial growth factor. Sheep that we used in this experiment were 32 ewes
post-weaning (4-5 months) in factorial randomize block design with two factors.
The first factor was feeding trial with four levels i.e.: (A) Pennisetum purpureum
and roughage as a control, (B) Pennisetum purpureum and 5% cassava waste
(onggok) in roughage, (C) Pennisetum purpureum and 2% CRM in roughage, (D)
Pennisetum purpureum and 5% cassapon in roughage. The second factor was ewe
breeds type with two levels i.e.: Sumatera Composite (SC) and Barbados Cross
(BC). Methane emission from VFA calculation had been decreased in CRM
(15.09%) and cassapon (20.28%) supplementation (P0.05). Physiological parameters observed include: respiration rate, heartbeat,
rectal temperature, skin temperature, N-blood urea and ammonia.The results show
that sheep post weaning in this study were adapted well to the ambient
temperature and feeding trial from the result of physiology and body component.
Average daily gain was not significantly different among the CRM and cassapon
treatments (P>0.05). In conclusion, CRM and cassapon could be aplicated as a
feed additive to decrease enteric methane emission with normal effects in
physiology response and body component to growth.
Keywords: methane, sheep, defaunation, physiology, body component
vi
vii
RINGKASAN
PRIMA PUJI RAHARJO. Pertambahan Bobot Badan, Status Fisiologis,
Komposisi Tubuh Domba, dan Mitigasi Emisi Gas Metana dengan Formulasi
Komersial Complete Rumen Modifier (Cassapon). Dibimbing oleh MOH.
YAMIN, IDAT GALIH PERMANA DAN AMLIUS THALIB
Emisi metana sektor peternakan merupakan kontributor yang nyata terhadap
efek gas rumah kaca (GRK). Kontribusi gas metana dari sektor peternakan secara
global adalah 12% dan secara nasional adalah 1.2%. Walaupun, secara nasional
sektor peternakan memiliki presentasi yang kecil namun sebagai suatu tindakan
yang lebih baik untuk mengikuti pengendalian isu global mengenai emisi gas
metana. Sektor peternakan pada ternak ruminansia khususnya domba
memproduksi gas metana sebagai hasil sampingan fermentasi pakan dengan lebih
dari 92-98% secara enterik. Emisi metana secara kuantitas nilainya lebih rendah
dibandingkan dengan karbon dioksida, namun secara kualitas radiasi metana lebih
tinggi 25 kali dibandingkan dengan karbondioksida. Oleh karena itu, dunia
internasional telah banyak menyusun kebijakan dan mengkaji terobosan untuk
mengurangi dampak gas metana. Salah satu upaya dengan peran bioteknologi
melalui modifikasi ekosistem rumen dengan suplementasi pakan tambahan.
Pakan tambahan yang digunakan dalam penelitian ini mengandung tiga hal
utama: (1) senyawa saponin dari buah lerak (Sapindus rarak), tepung daun Albizia
falcutaria dan Sesbania grandiflora; (2) isolat bakteri dengan media asetogenik
pengguna hidrogen karbon dioksida, yaitu Asetoanaerobium noterae; dan (3)
faktor pertumbuhan mikroba (FPM). Diharapkan gas hidrogen (H2) yang
terbentuk dalam proses fermentasi pakan digunakan oleh bakteri asetogenik untuk
meningkatkan performa domba dan saponin dapat mendefaunasi (mengurangi)
populasi protozoa sebagai habitat simbiosis bakteri metanogen pembentuk
metana.
Ternak yang digunakan dalam penelitian ini adalah domba betina barbados
cross (BC) atau persilangan barbados 4-5 bulan dengan jumlah 16 ekor dan
domba betina komposit sumatera (KS) 4-5 bulan dengan jumlah 16 ekor. Respons
yang diamati adalah PBB, respons fisiologis (suhu rektal, suhu permukaan kulit,
denyut jantung, dan laju pernapasan), nilai dugaan komposisi tubuh (protein,
lemak, dan air tubuh), konsumsi dan kecernaan nutrien ((Bahan Kering (BK),
Bahan Organik (BO), Protein Kasar (PK), Neutral Detergent Fiber (NDF) dan
Gross Energy (GE)), Feed Convertion Ratio (FCR), ekosistem rumen (pH,
Volatile Fatty Acid (VFA), NH3, CO2, bakteri dan protozoa), dan komposisi gas
fermentasi (gas total, gas CO2, gas CH4, dan laju produksi gas).
Suplementasi Complete Rumen Modifier dan perpaduannya dengan onggok
(cassapon) dapat dimanfaatkan untuk mengurangi emisi gas metana pada domba.
Tingkat keberhasilan suplementasi CRM dan cassapon dalam menurunkan gas
metana berhasil dalam skala in vivo melalui perhitungan stoikiometri VFA dan
didukung dengan hasil in vitro menggunakan inokulum domba fistula. Persentase
penurunan produksi gas metana pada domba yang diberi ransum dengan
suplementasi CRM sebesar 15.09% dan untuk domba yang diberi ransum dengan
suplementasi cassapon sebesar 20.28%.
viii
v
Komposisi tubuh antara domba percobaan tidak dipengaruhi oleh
perbedaan ransum yang disuplementasi onggok, CRM, dan cassapon (P>0.05).
Komposisi tubuh domba KS dan BC berada pada pola pertumbuhan yang normal.
Urutan rataan proporsi komposisi tubuh adalah air tubuh (58.51% BB0.75), lemak
tubuh (20.76% BB0.75), dan protein tubuh (15.03% BB0.75).
Respons fisiologis pada domba KS dan BC adalah normal dan berada pada
keadaan nyaman seperti yang ditunjukkan oleh laju respirasi, laju denyut jantung,
suhu rektal, suhu kulit, kadar N-urea darah dan ammonia. Domba yang diberi
ransum dengan suplmentasi onggok, CRM, dan cassapon tidak mempengaruhi
kondisi fisiologis domba KS dan BC pada kondisi lingkungan (THI dan suhu)
yang nyaman dan menunjukan tingkat adaptasi iklim mikro yang baik pada
domba KS dan BC.
Kesimpulan penelitian ini adalah suplementasi CRM dan cassapon sebagai
pakan tambahan pada ternak dapat diaplikasikan untuk mengurangi produksi gas
metana tanpa mempengaruhi status fisiologis dan komposisi tubuh untuk
pertumbuhan domba.
Kata Kunci: gas metana, domba, defaunasi, fisiologis, komposisi tubuh
ix
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
x
xi
PERTAMBAHAN BOBOT BADAN, STATUS FISIOLOGIS,
KOMPOSISI TUBUH DOMBA, DAN MITIGASI EMISI
GAS METANA DENGAN FORMULASI KOMERSIAL
COMPLETE RUMEN MODIFIER (CASSAPON)
PRIMA PUJI RAHARJO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Mayor Ilmu dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
xii
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis:
Prof. Ir. Wasmen Manalu, Ph.D.
xiii
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Tesis
: Pertambahan Bobot Badan, Status Fisiologis,
Komposisi Tubuh Domba, dan Mitigasi Emisi Gas
Metana dengan Formulasi Komersial Complete Rumen
Modifier (Cassapon)
Nama
: Prima Puji Raharjo
NIM
: D151090121
Program Studi/Mayor
: Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Moh. Yamin, M.Agr.Sc
Ketua
Dr. Ir. Idat Galih Permana, M.Sc.Agr
Anggota
Dr. drs Amlius Thalib, APU
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi/Mayor
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Ir. Rarah R.A. Maheswari, DEA
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Ujian: 16 Agustus 2011
(tanggal pelaksanaan ujian tesis)
Tanggal Lulus:
(tanggal penandatanganan tesis oleh
Dekan Sekolah Pascasarjana)
xiv
xv
PRAKATA
Bismillahirrohmannirrohim, Alhamdulillah puji dan syukur penulis haturkan
kepada Alloh SWT, shalawat serta salam bagi pemimpin kita Rosulluloh dan
orang beriman yang tetap istiqomah, istitoah, dan istianah berjuang di jalan-Nya,
berkat qudroh dan irodah-Nyalah penulis dapat menyelesaikan Tesis ini.
Penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada keluarga tercinta,
ayahanda Singgih Harsoyo, SH. MH. dan ibunda tercinta Tri Wahyuwulan, S.Pd.
Karena beliaulah yang dengan pengorbanan moril dan materil membiayai studi
penulis hingga selesai dan adikku tercinta Satrio Harjono, Rani Benarti, Putri
Ardina, dan Erik Himawan.
Terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Dr. Ir. Moh. Yamin, M.Agr.Sc selaku pembimbing utama, Dr. Ir. Idat
Galih Permana, M.Sc.Agr dan Dr. drs Amlius Thalib, APU selaku
pembimbing anggota, karena dengan sepenuh hati dan penuh kesabaran
telah membimbing, membagi pengalaman dan meluangkan waktu
selama penelitian serta penyusunan tesis.
2. Prof. Ir. Wasmen Manalu, Ph.D. selaku penguji luar komisi.
3. Balai Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor atas bantuan materi dan sarana
penelitian No. Protokol R/D-03/NUT/APBN 2010.
4. Ibu Winwin, Ibu Mulyani, Pak Helmy, Pak Udin, dan Pak Gunawan
yang telah membantu penelitian di Balitnak.
5. ITP 2009, Almira Primasari, Adi Rahman, Chea Sinath, dan Sanou Faye
atas kebersamaan yang penuh makna.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan
pada ilmu dan pengetahuan.
Bogor, Agustus 2011
Prima Puji Raharjo
xvi
xvii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 11 April 1986. Penulis anak
pertama dari lima bersaudara, dari pasangan Bapak Singgih Harsoyo, SH. MH.
dan Ibu Tri Wahyuwulan, S.Pd.
Riwayat pendidikan penulis: TK Al Amanah, Tangerang 1990-1992, SD
Paoman XI Indramayu pada tahun 1992-1998. Sekolah lanjutan tingkat pertama
ditempuh pada tahun 1998-2001 di SLTP Negeri 2 Sindang, Indramayu,
kemudian dilanjutkan ke SMU Negeri 1 Cirebon pada tahun 2001-2004. Penulis
diterima di IPB melalui jalur USMI IPB pada tahun 2004 dan lulus pada tahun
2008 untuk program studi Teknologi Produksi Ternak. Selanjutnya, pendidikan
linear ditempuh ke Sekolah Pascasarjana IPB program studi Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan pada tahun 2009.
xviii
xix
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xv
PENDAHULUAN ..........................................................................................
Latar Belakang .......................................................................................
Tujuan Penelitian ...................................................................................
Manfaat Penelitian .................................................................................
Hipotesis Penelitian ...............................................................................
Kerangka Pemikiran ..............................................................................
1
1
2
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................
Domba Barbados ....................................................................................
Domba Komposit Sumatera....................................................................
Pertambahan Bobot Badan dan Metanogenesis .....................................
Komposisi Tubuh ..................................................................................
Metode Pendugaan Komposisi Tubuh ....................................................
Panas Tubuh dan Konsumsi Nutrien . ....................................................
Fisiologis Pertumbuhan Domba .............................................................
Termoregulasi ..............................................................................
Suhu Rektal...................................................................................
Denyut Jantung ............................................................................
Respirasi ......................................................................................
Emisi Gas Metana ..................................................................................
Mitigasi Gas Metana Enterik .................................................................
Sistem Pencernaan Domba ....................................................................
Pencernaan dan Metabolisme Karbohidrat ............................................
Pencernaan dan Metabolisme Protein ....................................................
Metanogenesis di Rumen .......................................................................
Complete Rumen Modifier (CRM) dan Cassapon .................................
5
5
6
8
9
9
10
11
11
11
12
12
13
17
18
21
23
24
28
BAHAN DAN METODE ...............................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................
Bahan Penelitian ....................................................................................
Ternak ...........................................................................................
Kandang dan Perlengkapan ..........................................................
Ransum .........................................................................................
Pemberian Pakan dan Air Minum ................................................
Metode ...................................................................................................
Rancangan Percobaan dan Tahapan Penelitian .............................
I. Uji Efektivitas Cassapon .........................................................
II. Pengaruh Cassapon dan CRM pada Domba KS dan BC .........
a. In Vitro Pengaruh Cassapon dan CRM ...............................
b. In Vivo Pengaruh Cassapon dan CRM.................................
Peubah yang Diamati ...................................................................
31
31
31
31
31
31
32
32
32
32
33
33
34
35
xx
xiii
Analisis Data ................................................................................. 43
HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 45
Adaptasi Domba KS & BC
Terhadap Iklim Mikro Kandang dan Pakan .............................................
Laju Respirasi domba KS dan BC
terhadap Iklim Mikro dan Pakan ....................................................
Laju Denyut Jantung domba KS dan BC
terhadap Iklim Mikro dan Pakan .....................................................
Suhu Rektal dan Suhu Kulit Domba KS dan BC
terhadap Iklim Mikro dan Ransum CRM dan Cassapon ................
Kadar N-Urea Darah dan Ammonia terhadap Cekaman Panas .......
Suhu dan Cekaman Panas
yang Terjadi di Lingkungan Kandang .............................................
Komposisi Tubuh Domba KS dan BC
terhadap Perlakuan Ransum ............................................................
Pengaruh Bangsa Domba terhadap Peubah yang Diamati ..............
45
46
48
49
51
52
54
55
PBBH dan Produksi Gas Metana ..............................................................
Pertambahan Bobot Badan dan Rasio Konversi Pakan ..................
Konsumsi dan Kecernaan Nutrien ..................................................
Laju Produksi Gas Metana terhadap
Pengaruh CRM dan Cassapon .........................................................
56
56
58
Ekosistem Rumen terhadap Perlakuan CRM dan Cassapon ....................
Efektivitas Cassapon terhadap Protozoa Rumen ............................
Populasi Bakteri, Protozoa dan VFA ...............................................
Gas Metana dan Gas Hasil Fermentasi ...........................................
63
63
64
68
61
Pembahasan Umum .................................................................................. 74
Peranan CRM dan Cassapon Terhadap Mitigasi Gas Metana,
Produktivitas dan Status Fisiologis pada Domba Komposit
Sumatera dan Domba Persilangan Barbados .................................. 74
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 76
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 77
LAMPIRAN .................................................................................................... 87
xxi
DAFTAR TABEL
Halaman
1.
Produktivitas bangsa domba murni dan hasil persilangannya ...............
8
2.
Gas rumah kaca penyebab pemanasan global ........................................ 14
3.
Emisi gas rumah kaca total nasional (dalam juta ton CO2-eq) .............. 15
4.
Metode pengurangan emisi gas metana enterik ruminansia .................. 15
5.
Bakteri rumen, sumber energi, dan produk fermentasi .......................... 20
6.
Metanogen yang telah diisolasi dari rumen ........................................... 25
7.
Substrat untuk metanogenesis ................................................................ 26
8.
Analisis proksimat CRM dengan kandungan lerak giling,
lerak ekstrak, dan konsentrat komersial (Thalib et al. 2010) ................ 28
9.
Laju respirasi domba KS dan BC pada pagi dan siang hari .................. 47
10.
Laju denyut jantung KS dan BC pada pagi dan siang hari .................... 49
11.
Suhu rektal dan suhu kulit domba KS dan BC
pada pagi dan siang hari ........................................................................ 50
12.
Kadar N-Urea darah dan N-NH3 rumen ................................................ 52
13.
Komposisi tubuh pada domba KS dan BC ............................................ 54
14.
PBBH dan FCR pada domba KS dan BC .............................................. 57
15.
Konsumsi nutrien pada domba KS dan BC yang mendapat
suplementasi CRM dan Cassapon ......................................................... 59
16.
Kecernaan nutrien bangsa KS dan BC terhadap suplementasi
CRM dan Cassapon ............................................................................... 60
17.
Laju produksi gas hasil fermentasi ........................................................ 62
18.
Populasi protozoa yang didefaunasi oleh Cassapon in vitro ................. 63
19.
Populasi bakteri, protozoa, ATP dan Biomasa bakteri rumen
Menggunakan inokulum domba perlakuan secara in vivo ..................... 64
20.
Nilai pH, N-NH3 dan VFA inokulum domba perlakuan ....................... 66
21.
Produksi gas CH4 dengan menggunakan
perhitungan stoikiometri VFA ............................................................... 69
22.
Produksi gas hasil fermentasi rumen secara in vitro
dengan menggunakan inokulum domba fistula ...................................... 71
23.
Kerja CRM dan cassapon terhadap penurunan
protozoa dan gas CH4 ............................................................................ 74
xxii
xxiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.
Kerangka pemikiran penelitian ..............................................................
3
2.
Pola perkawinan domba barbados persilangan ......................................
5
3.
(a) Domba barbados penelitian dan (b) domba barbados
asli dari Pulau Barbados ........................................................................
6
4.
Domba KS penelitian di kandang individu ............................................
7
5.
Pola perkawinan pembentuk domba KS (Subandriyo et al. 1996) ........
7
6.
Sumber produksi gas metana dunia (Ray et al. 2010) ........................... 14
7.
Fermentasi bahan tanaman oleh mikroba rumen dan beberapa
bakteri yang berperan serta metanogen yang mengubah hidrogen
menjadi metana (Mc Alister et al. 1996) ................................................ 27
8.
THI lingkungan kandang pada waktu pagi dan siang hari .................... 52
9.
Suhu lingkungan kandang berdasarkan waktu ...................................... 53
10.
Grafik pertumbuhan domba berdasarkan perlakuan pakan ................... 57
11.
Produksi gas (a) CH4; (b) CO2; dan (c) gas total
menggunakan inokulum domba fistula secara in vitro ........................... 73
xxiv
xxv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1.
Analisis ragam PBBH ........................................................................... 87
2.
Analisis ragam FCR ............................................................................... 87
3.
Analisis ragam konsumsi nutrien ........................................................... 87
4.
Analisis ragam kecernaan nutrien .......................................................... 89
5.
Analisis ragam laju respirasi .................................................................. 91
6.
Analisis ragam laju denyut jantung ....................................................... 92
7.
Analisis ragam suhu rektal ..................................................................... 92
8.
Analisis ragam suhu kulit ...................................................................... 93
9.
Analisis ragam kadar N-Urea darah ...................................................... 94
10.
Analisis ragam ammonia rumen ............................................................ 94
11.
Analisis ragam persentase air tubuh pada komposisi tubuh domba ...... 94
12.
Analisis ragam persentase lemak tubuh ................................................. 95
13.
Analisis ragam persentase protein tubuh ............................................... 95
14.
Analisis ragam populasi protozoa oleh Cassapon in vitro ..................... 96
15.
Analisis ragam protozoa dengan inokulum domba percobaan .............. 96
16.
Analisis ragam populasi bakteri dengan inokulum domba fistula ......... 96
17.
Analisis ragam biomassa bakteri ........................................................... 96
18.
Analisis ragam produksi ATP bakteri ................................................... 97
19.
Analisis ragam pH rumen pada inokulum domba percobaan ................ 97
20.
Analisis ragam VFA dari inokulum domba percobaan in vivo .............. 97
21.
Analisis ragam CH4 (volumetrik) dengan inokulum domba
percobaan . .............................................................................................. 100
22.
Analisis ragam estimasi gas metana berdasarkan VFA inokulum
domba percobaan ................................................................................... 100
23.
Analisis ragam H2 stoikiometri metanogenesis ...................................... 100
24.
Korelasi NH3 dengan protein kasar ....................................................... 101
25.
Korelasi VFA total dengan CH4 dan bakteri ......................................... 101
26.
Korelasi jumlah protozoa dengan CH4 ................................................... 101
1
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kontribusi gas metana dari sektor peternakan secara global adalah 12% dan
secara nasional adalah 1.2% (Dourmard et al. 2008). Walaupun, secara nasional
sektor peternakan memiliki presentasi yang kecil namun sebagai suatu tindakan
yang lebih baik untuk mengikuti pengendalian isu global mengenai emisi gas
metana. Emisi gas metana memiliki jumlah yang lebih rendah dibandingkan
dengan gas CO2, gas metana memiliki kemampuan memerangkap radiasi
inframerah (panas) yang dipancarkan bumi 25 kali lebih efektif dari CO2 (Reay et
al. 2010). Di samping itu, gas metana reaktif penyebab penipisan lapisan ozon,
dan mengakibatkan kehilangan energi pakan yang dikonsumsi sebesar 2-12%
(Johnson & Johnson 1995). Oleh karena itu, peran bioteknologi pakan sangat
penting dalam hal menyelaraskan antara emisi gas metana dan nutrisi pakan,
produksi serta status kesehatan domba (Bonneau & Laarveld 1999).
Gas metana sebagian besar terbentuk dari reaksi antara CO2 dan H2 dengan
persamaan reaksi: CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O dengan bantuan enzim yang
dihasilkan oleh bakteri metanogen di rumen. Oleh karena itu, dua kunci utama
untuk mengurangi produksi gas metana di dalam rumen adalah dengan
mengurangi produksi H2 atau mengikat H2 yang terbentuk dan mengurangi
populasi metanogen.
Penggunaan bakteri asetogenik juga dilakukan untuk mereduksi CO2
membentuk asetat sehingga terjadi inhibisi pembentukan gas metana (Morvan et
al. 1996). Namun, bakteri asetogenik kalah berkompetisi untuk berkembang di
dalam rumen karena bakteri metanogenik mempunyai daya hidrogenotropik lebih
tinggi. Oleh karena itu, perlu adanya defaunator untuk mengurangi populasi
bakteri metanogen dan faktor pertumbuhan mikroba. Spesies bakteri asetogenik
Asetoanaerobium notreae cukup potensial untuk menghambat metanogenesis di
dalam rumen dengan perpaduannya dengan kandungan saponin dari Sapindus
rerak, Albizia falcutaria, dan Sesbania grandiflora (Thalib et al. 2010).
Berdasarkan informasi tersebut, maka studi kami mencoba untuk
memadukan ketiga bahan di atas (bakteri asetogenik, defaunator, dan faktor
pertumbuhan mikroba) dalam suatu produk yang disebut Complete Rumen
2
Modifier (CRM) dan dengan tambahan onggok yang diformulasikan komersial
bernama cassapon. Onggok yang digunakan pada cassapon berfungsi untuk
menambah suplai energi bagi bakteri rumen supaya dapat melakukan kegiatan
fermentasi dengan baik.
Perlakuan pakan tambahan berupa CRM dan cassapon diduga akan
meningkatkan konsumsi bahan kering (BK) dan kecernaan energi domba seperti
studi Thalib et al. (2010) yang terjadi peningkatan konsumsi BK dan kecernaan
energi akibat penambahan CRM pada domba jantan. Oleh karena itu, kami
melakukan studi mengenai peningkatan konsumsi BK dan kecernaan energi
terhadap status fisiologis domba. Studi yang menarik dalam penelitian ini adalah
pengurangan emisi gas metana sebagai upaya pelestarian lingkungan namun
memperhatikan status fisiologis ternak sebagai suatu tindakan kesejahteraan
ternak. Selain itu, dilakukan analisa komposisi tubuh domba (air, lemak dan
protein tubuh) terhadap penggaruh pemberian CRM dan cassapon.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Pengurangan emisi gas metana pada fermentasi enterik domba;
2. Peningkatan pertambahan bobot badan domba pada periode pertumbuhan
pascasapih melalui modifikasi metanogenesis;
3. Mendapatkan status fisiologis normal untuk semua domba perlakuan;
4. Membandingkan laju produksi gas fermentasi dan hubungan antara konsumsi
nutrien dan gas fermentasi;
5. Mengetahui komponen tubuh (lemak, protein dan air) pada masing-masing
perlakuan.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan suatu produk yang dapat
menekan emisi gas metana dan sekaligus meningkatkan produktivitas ternak
ruminansia, khususnya domba.
3
Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini adalah pemberian CRM dan cassapon dapat
meningkatkan pertambahan bobot badan domba, mengurangi emisi gas metana
pada fermentasi enterik domba, status fisiologis domba normal, dan proporsi
komposisi tubuh domba yang baik untuk pertumbuhan.
Kerangka Pemikiran
CRM
Unsur saponin
(mengurangi jumlah
protozoa):
o Sapindus rarak
o Sesbania grandiflora
o Albizia falcutaria
FPM (Faktor Pertumbuhan
Mikroba)
Bakteri asetogenik
(mereduksi CO2 dari reaksi
metanogenesis sehingga
terjadi inhibisi CH4)
Cassapon
CRM + Onggok
Onggok berfungsi sebagai
substrat bagi konsorsium
mikroba selulolitik untuk
produksi enzim selulosa
Efek kerja saponin
(defaunasi)
Efek kerja bakteri
asetogenik
FPM & Onggok
Peningkatan
konsumsi nutrien
Penurunan populasi
protozoa
Mereduksi CO2
menjadi asetat
Peningkatan bakteri
rumen
Peningkatan
PBBH & FCR
Penurunan bakteri
metanogen
Penurunan % gas
metana
Iklim mikro
kandang
Pakan lebih banyak
terfermentasi
Peningkatan mol
VFA & ammonia
Peninjauan status fisiologis
domba terhadap adaptasi
pakan dan lingkungan
Peningkatan
kecernaan nutrien
Metabolisme meningkat
Produksi panas naik
Pola komposisi tubuh
(air, lemak & protein)
Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian
4
5
TINJAUAN PUSTAKA
Domba Barbados
Domba barbados berasal dari Kepulauan Karibia, tepatnya di Pulau
Barbados, yang merupakan hasil persilangan antara domba afrika dengan domba
daerah dingin (Suparyanto 1999). Domba ini merupakan domba tipe rambut
dengan tujuan produksi daging, bobot badan dewasa betina 35-50 kg dan jantan
50-80 kg dan pertambahan bobot badan 104-109 g/hari (Rastogi 2001). Pada
kondisi pakan yang baik, domba barbados beranak pertama kali pada umur 12-13
bulan, sedangkan pada kondisi pakan yang kurang baik pertama kali beranak
dicapai pada umur 14-15 bulan, dengan frekuensi kelahiran anak kembar berkisar
antara 56-71% (Suparyanto 1999). Domba barbados yang disilangkan dengan
domba priangan memiliki bobot lepas sapih 26.63±6.83 kg/induk, bobot lepas
sapih individu untuk jantan adalah 15.09±1.97 kg/ekor dan untuk betina
12.96±1.58 kg/ekor (Rahmat et al. 2007).
Domba barbados yang digunakan pada studi adalah domba barbados hasil
persilangan dengan domba sumatera dengan komposisi genetik 50% domba
barbados dan 50% domba sumatera. Domba ini biasa dikenal dengan domba
Barbados Cross (BC) atau domba barbados silangan. Pola perkawinan domba
persilangan barbados adalah disajikan pada Gambar 2.
Barbados Blackbelly (B)
Sumatera (S)
X
100%
100%
Barbados Cross (BC)
X
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
50%B, 50%S
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
Gambar 2 Pola perkawinan domba persilangan barbados (BC) (Subandriyo et al.
1996).
6
(a)
(b)
Gambar 3 (a) Domba barbados peranakan penelitian (BC); (b) Domba barbados
asli di Pulau Barbados
Domba Komposit Sumatera
Domba komposit sumatera atau domba sei putih adalah salah satu domba
bentukan baru dari Balai Penelitian Ternak, Badan Litbang Pertanian, CiawiBogor yang memiliki beberapa keunggulan. Keunggulan tersebut ialah dapat
dikawinkan sepanjang tahun dan beradaptasi dengan baik pada pakan sederhana.
Domba komposit sumatera adalah domba unggul hasil persilangan antara bibit
domba lokal Sumatera dengan bibit domba St. Croix asal Virgin Islands, Amerika
Serikat dan domba barbados blackbelly asal Bardados Islands. Penelitian
pembentukan domba komposit sumatera telah berlangsung dua dekade lebih
hingga menghasilkan domba yang dapat dikembangkan dalam kondisi
pemeliharaan semi intensif (BPATP 2008).
Gambar 4 Domba komposit sumatera penelitian di kandang individu
7
St. Croix (H) X
100%
St. Croix Cross (HS)
(50%H, 50%S)
X
Sumatera (S)
100%
St. Croix Cross (HS)
(50%H, 50%S)
Barbados Blakbelly (B)
100%
X
Sumatera (S)
100%
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
X
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
Perkawinan silang
St. Croix Cross (HS)
(50%H, 50%S)
X
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
Perkawinan silang
Komposit Sumatera (KS)
(25%H, 50%S, 25%B)
X
Komposit Sumatera (KS)
(25%H, 50%S, 25%B)
Komposit Sumatera (KS)
(25%H, 50%S, 25%B)
Gambar 5 Pola perkawinan tiga genotipe domba pembentuk domba komposit
sumatera (Subandriyo et al. 1996)
Jenis domba ini memiliki ciri berupa pola warna bulu beragam, seperti
putih, cokelat, belang atau ada yang berpola warna barbados blackbelly. Domba
komposit sumatera memiliki PBBH yang baik (101 gram/hari), dan jumlah anak
sekelahiran sama dengan dengan domba lokal yakni 1.5 ekor, bobot lahir 2.2 kg,
bobot sapih 10.3 kg, bobot 48 minggu 22.0 kg, umur beranak pertama 18 bulan,
dan produktivitas induk 21.3 kg/th (BPATP 2008).
Domba komposit sumatera saat ini banyak dikembangkan di perkebunan di
Sumatera Utara, NAD, dan Riau. Perkebunan yang sering digunakan adalah
perkebunan kelapa sawit dan perkebunan karet dengan sistem integrasi. Hal yang
menarik adalah domba komposit sumatera yang diberikan solid sawit pada
penggembalaan integrasi perkebunan sawit memiliki pertambahan bobot badan
harian mencapai lebih dari 100 g/hari. Banyak manfaat integrasi seperti biogas,
pupuk organik, sumber pakan alternatif, pengendali gulma dll (Tiesnamurti 2009).
8
Tabel 1 Produktivitas bangsa domba murni dan hasil persilangannya*
Uraian
S
H
HS
BC
PBB (g/hr)
Bobot Lahir (kg)
Bobot Sapih (kg)
Jumlah anak sekelahiran (ekor)
42.7
1.33
6.9
1.54
95.2
2.19
7.2
1.60
69.6
1.82
9.6
1.56
KS
90.31 101
1.97 2.45
10.3 10.6
1.49 1.5
Keterangan: *Pola dan akronim genotipe persilangan disajikan pada Gambar 5; Sumber BPATP
(2008) dan Suparyanto (1999).
Domba komposit sumatera memiliki beberapa keunggulan: (1) Produktivitas
lebih tinggi daripada domba lokal sumatera (±40% lebih tinggi) dengan laju
pertumbuhan yang tinggi, tetapi jumlah anak per kelahiran, interval beranak, dan
mortalitas anak yang relatif rendah (2) Adaptasi yang baik terhadap lingkungan
termasuk resisten terhadap parasit internal (3) Karkasnya lebih besar, dengan
kualitas pakan yang baik, rata-rata bobot hidup domba jantan muda adalah 20 kg
pada umur 7 bulan dan 30 kg pada umur 11 bulan (4) Wolnya lebih sedikit
daripada domba lokal sumatera, domba lokal ekor tipis dan domba priangan.
Pertambahan Bobot Badan dan Metanogenesis
Pertumbuhan pada ternak dikategorikan menjadi dua proses yang saling
berkesinambungan, yaitu pertumbuhan sebelum kelahiran (pre-natal) dan
pertumbuhan setelah kelahiran (post-natal). Pertumbuhan post-natal terdiri atas
periode pertumbuhan sebelum penyapihan dan setelah penyapihan (Aberle et al.
2001). Proses pertumbuhan pada ternak 75% terjadi hingga umur satu tahun dan
25% pada saat ternak mencapai dewasa. Pertumbuhan setelah periode sapih (postweaning) memiliki hubungan kuat dengan bobot sapih dan efisiensi pakan.
Metanogenesis secara tidak langsung berhubungan dengan produktivitas
ternak ruminansia. Bakteri metanogen akan memproduksi gas metana sehingga
akan menurunkan energi yang didapat untuk produksi daging. Penurunan energi
bruto domba yang banyak memiliki populasi bakteri metanogen dapat mencapai
15% sehingga penurunan PBBH (Johnson et al. 1991). Penggunaan ekstrak
tumbuhan (plant secondary metabolite) yang mengandung saponin, tanin,
organosulfur, minyak esensial (essential oil), flavanoid, dan bioaktif tanaman lain
(seperti ekstrak etanol dan metanol) dilakukan untuk menghambat terjadinya
metanogenesis oleh bakteri metanogen dan memperbaiki performa dengan
peningkatan proporsi propionat sehingga PBBH naik (Patra & Saxena 2010).
9
Komposisi Tubuh
Komposisi tubuh adalah suatu nilai yang menunjukkan proporsi dari
komponen penyusun tubuh, antara lain air, protein, dan lemak. Komposisi tubuh
sangat dipengaruhi oleh spesies, tingkat kegemukan, atau bobot tubuh temak
(Parakkasi, 1981). Komposisi tubuh domba disajikan dalam.
Komposisi tubuh yang diukur dengan teknik menginjeksikan tracer (dilution
technique) ke dalam tubuh ternak yang dilaporkan oleh beberapa peneliti disajikan
dalam Tabel 1. Data tersebut menunjukkan bahwa komposisi tubuh sangat
bervariasi bergantung pada umur dan bobot tubuh. Komposisi tubuh dapat
dipengaruhi oleh berbagai macam faktor, yaitu bobot potong, umur potong,
bangsa, dan jenis kelamin. Bobot potong merupakan peubah yang paling
berpengaruh pada komposisi tubuh (Berg & Butterfield 1976).
Soeparno (1992) menyatakan bahwa nutrisi, umur, dan bobot tubuh
merupakan faktor yang saling berhubungan erat, dan dapat secara bebas atau
secara bersama mempengaruhi komposisi tubuh ternak atau karkas. Variasi
komposisi tubuh sebagian besar didominasi oleh variasi bobot tubuh, dan
sebagian kecil dipengaruhi oleh umur dan bobot potong.
Metode Pendugaan Komposisi Tubuh
Menurut Nonaka (2002) ada dua cara untuk mengetahui komposisi tubuh
ternak yaitu cara langsung dan cara tidak langsung. (1) Cara langsung (direct
method), yaitu dengan memotong ternak dan kemudian memisahkan dan
menimbang daging dan lemaknya. Cara ini adalah yang paling akurat, namun
dalam pelaksanaannya, biaya dan tenaga kerja menjadi faktor pembatas. Ada tiga
macam cara yang termasuk dalam cara tidak langsung (indirect method), yaitu
metode bobot karkas, metode kesetimbangan energi dan protein, dan metode
injeksi. Metode bobot jenis karkas masih dilakukan dengan memotong ternak dan
kemudian diceburkan ke dalam kolam untuk kemudian dihitung bobot jenisnya.
Bobot jenis inilah yang kemudian digunakan untuk menentukan perbandingan
komposisi daging dan lemak ternak. Cara ini banyak digunakan pada ternak babi
dan mempunyai akurasi yang sangat tinggi. Kendala cara ini adalah biaya tinggi,
ternak tidak dapat digunakan berulang kali (sebuah cara yang biasa digunakan
untuk mengetahui perbedaan komposisi tubuh berdasarkan fase pertumbuhannya).
10
Pada metode kesetimbangan energi dan nitrogen (protein) kita dapat mengetahui
pembongkaran protein atau lemak tubuh serta dapat menghitung deposisi yang
terjadi. Keuntungan metode ini adalah ternak dapat digunakan berulang kali,
murah, akan tetapi diperlukan banyak tenaga dalam pengerjaannya terutama
dalam pengumpulan feses dan urine, sehingga sulit dilaksanakan pada jumlah
ternak yang besar. Pada metode menginjeksikan (tracer dilution technique) ke
dalam tubuh ternak, konsentrasi tracer akan berkurang karena beredar (melalui
darah) ke seluruh tubuh sesuai dengan bobot dan komposisi tubuhnya. Teknik ini
yang paling sederhana, karena hanya menggunakan sampel darah, sedikit tenaga
kerja, penggunaan ternak dapat dalam jumlah besar dan berulang kali, biaya jauh
lebih rendah dan mempunyai akurasi yang cukup tinggi.
Teknik penyuntikan tracer ini dikembangkan berdasarkan pemikiran bahwa
proporsi protein konstan, sementara lemak dan air tubuh berhubungan terbalik.
Dari pemikiran ini maka apabila air tubuh dapat diketahui maka komposisi lemak
dan daging dapat ditentukan. Tracer yang sering digunakan dalam metode ini ada
tiga, yaitu tritium, deuterium, dan urea. Dari ketiga traser tersebut, traser urea
sangat mudah didapat, mudah, dan analisisnya hanya membutuhkan alat
spektrofotometer. Apabila gagal dapat segera diulang karena dalam waktu sekitar
dua hari pengaruh urea yang disuntikkan akan menghilang. Urea yang disuntikkan
akan memasuki pool tubuh, oleh karena akan terjadi pelarutan (pemerataan) urea
dalam tubuh dan terjadi perbedaan antara urea sebelum dan sesudah penyuntikan.
Berdasarkan basil penelitian Astuti dan Sastradipradja (1999) pendugaan
kandungan air, lemak, dan protein tubuh domba priangan dengan teknik "urea
space" menunjukkan tingkat akurasi yang tinggi dengan r masing-masing 0.95;
0.98 dan 0.96 sedangkan hasil penelitian Panaretto dan Till (1963) diperoleh r
masing-masing 0.99; 0.93 dan 0.98.
Panas Tubuh dan Konsumsi Nutrien
Paparan panas suhu lingkungan akan mengakibatkan penurunan bobot
badan, penurunan PBBH, laju pertumbuhan, dan bentuk fisik tubuh (Marai et al.
2000). Selain itu, paparan suhu lingkungan yang tinggi menyebabkan peningkatan
laju respirasi, suhu tubuh, konsumsi air dan penurunan konsumsi bahan kering
(Marai et al. 2007). Studi oleh Monty et al. (1991), Nardon et al. (1991) bahwa
11
domba st. croix, karakul, dan rambouillet mengalami penurunan konsumsi bahan
kering ketika mengalami stres panas. Apabila konsumsi bahan kering menurun
oleh stres panas, konsumsi protein kasar (PK), energi bruto (GE) dan energi
metabolis (EM) juga akan menurun (Marai et al. 2001).
Fisiologis Pertumbuhan Domba
Perubahan fungsi kerja biologi domba yang mengalami cekaman panas
lingkungan dan peningkaatan suhu tubuh dapat disebabkan oleh: (1) penurunan
konsumsi dan kecernaan pakan; (2) gangguan metabolisme pada air tubuh, energi,
dan keseimbangan mineral; (3) reaksi enzimatis, sekresi hormon, dan metabolit
darah (Marai et al. 2007).
Termoregulasi
Termoregulasi domba erat kaitanya dengan evaporasi dan disipasi panas
karena peran keringat berkurang dengan adanya lapisan bulu-bulu wol (Marai et
al. 2007). Termoregulasi adalah pengaturan suhu tubuh yang bergantung pada
produksi panas melalui metabolisme dan pelepasan panas tersebut ke lingkungan
(Esmay 1982). Panas adalah sebuah bentuk energi yang ditransmisikan dari suatu
tubuh ke yang lainnya karena adanya perbedaan temperatur. Temperatur mengacu
pada kemampuan tubuh untuk menyerap panas. Energi didefinisikan sebagai
kapasitas untuk melakukan kerja (Esmay 1982). Menurut Etgen (1987), energi
dibutuhkan untuk mendukung fungsi normal tubuh ternak seperti respirasi,
pencernaan, dan metabolisme untuk pertumbuhan dan produksi susu. Pada hewan
yang lebih aktif, lebih banyak energi yang dikeluarkan untuk mendukung
aktivitasnya dan faktor intrinsik yang paling besar mempengaruhi metabolisme
adalah sumber pakan (Scheer 1963).
Suhu Rektal
Suhu tubuh menunjukkan kemampuan tubuh untuk melepas dan menerima
panas (Esmay,1982). Pengukuran suhu tubuh pada dasarnya sulit dilakukan,
karena pengukuran suhu tubuh merupakan resultan dari berbagai pengukuran di
berbagai tempat (Schmidt-Nielsen 1997). Suhu tubuh atau suhu inti (core
temperature) dapat dihitung pada beberapa lokasi. Lokasi yang biasa digunakan
adalah rektum, karena cukup mewakili dan kondisinya stabil. Suhu inti
12
mendominasi penentuan suhu tubuh. Temperatur rektum dan kulit saat siang hari
meningkat akibat dehidrasi, dan frekuensi respirasi dan temperatur tubuh
berfluktuasi lebih besar saat dehidrasi. Menurut Kelly (1984), suhu tubuh yang
diukur dengan termometer klinis bukan indikasi dari jumlah total yang diproduksi,
tetapi hanya merefleksikan keseimbangan antara suhu yang diproduksi dengan
suhu yang dilepaskan. Suhu rektum sering digunakan sebagai ukuran representatif
suhu tubuh (Marai et al. 2007). Suhu rektum domba pada zona nyaman adalah
38.3-39.9°C (Marai et al. 2007). Zona nyaman (thermoneutral zone) pada domba
adalah 22-31°C untuk beraktivitas dan reproduksi (Yousef 1985).
Denyut Jantung
Laju denyut jantung merupakan refleksi utama dari proses homeostatis
sirkulasi darah sepanjang status metabolisme yang umum (Marai et al. 2007).
Faktor fisiologis yang mempengaruhi denyut jantung pada hewan normal adalah
spesies, ukuran tubuh, umur, kondisi fisik, jenis kelamin, rangsangan, tahap
laktasi, rangsangan, posisi tubuh, aktivitas sistem pencernaan, ruminasi, dan
temperatur lingkungan (Frandson 1992). Menurut Schmidt-Nielsen (1997),
jantung memiliki suatu kapasitas yang kompleks untuk berkontraksi tanpa
stimulus eksternal. Denyut jantung domba normal menurut Duke’s (1995) adalah
60-120 denyut per menit. Cara untuk mendeteksi denyut jantung adalah dengan
meraba arteri menggunakan jari hingga denyutan terasa atau pada bagian dada
kiri atas (dekat lengan) dekat tulang axilla sebelah kiri dengan menggunakan
stetoskop. Selama musim panas, laju denyut jantung signifikan lebih tinggi
dibandingkan dengan musim dingin pada domba Barki di Timur Tengah (Ismail et
al. 1995). Laju denyut jantung pada waktu pagi hari (pukul 8.00) akan lebih
rendah dibandingkan dengan pada siang hari pukul (15.00) (Marai et al. 2007).
Respirasi
Dua fungsi utama sistem respirasi adalah menyediakan oksigen untuk darah,
dan mengambil karbondioksida dari dalam darah. Fungsi-fungsi yang bersifat
sekunder meliputi membantu dalam regulasi keasaman cairan ekstraseluler dalam
tubuh, membantu pengendalian suhu, eliminasi air dan pembentukan suara. Laju
respirasi dapat menjadi indikator terjadinya stres panas (Habeeb et al. 1992).
13
Domba akan melepaskan 20% panas tubuh melalui respirasi pada suhu 12°C dan
meningkat menjadi 60% dari total panas tubuh pada suhu 35°C (Thompson 1985).
Aktivitas respirasi ditandai dengan pergerakan tulang rusuk, tulang dada,
dan perut (merespons kontraksi paru-paru dan pergerakan diafragma), observasi
aktivitas respirasi lebih diutamakan saat ternak dalam posisi berdiri, karena posisi
berbaring akan mempengaruhi respirasi terlebih lagi pada ternak yang sedang
sakit. Pengontrolan frekuensi respirasi dengan cara berdiri pada salah satu sisi
ternak, lalu mengamati daerah dada dan perut, disarankan untuk mengobservasi
ternak dari kedua sisi, untuk mengetahui similaritas pergerakan kedua sisi
(Kelly1984).
Menurut Hecker (1983), laju respirasi untuk domba normal adalah 15-40
helaan/menit atau 30-80 respirasi/menit, sedangkan menurut Frandson (1992)
adalah 26-32 helaan/menit = 52-64 respirasi/menit. Mekanisme respirasi dikontrol
di medula yang sensitif terhadap CO2 dan tekanan darah. Jika tekanan meningkat
sedikit, pernapasan menjadi lebih dalam dan cepat (Esmay 1982). Peningkatan
frekuensi respirasi terjadi ketika ada peningkatan permintaan oksigen, yaitu ketika
terpapar ke suhu lingkungan dan kelembapan relatif yang tinggi (Kelly1984).
Konsumsi pakan berdasarkan jenis nutrisi akan mempengaruhi laju respirasi
pada kondisi stres panas (Bluett et al. 2001). Laju respirasi pada ternak yang
terpapar suhu lingkungan yang tinggi dapat mencapai 400 respirasi/menit dan
ketika terjadi penurunan menuju suhu yang rendah maka laju respirasi menjadi
lebih lama durasinya pada 155-200 respirasi/menit hingga menuju laju respirasi
normal dan nyaman (Marai et al. 2007). Laju respirasi akan meningkat pada siang
hari (15.00; 12.00; dan 16.00) dibandingkan dengan waktu pagi hari (8.00) pada
musim panas terhadap bangsa domba Mesir (Marai et al. 2008).
Emisi Gas Metana
Gas metana (CH4) merupakan salah satu gas yang menyebabkan pengaruh
gas rumah kaca atau GRK (CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, dan SF6) sehingga terjadi
pemanasan global (Vlaming 2008). Gas metana memiliki potensi pemanasan
global (PPG) 25 kali lipat dibandingkan dengan gas CO2 (Tabel 2). Sumber emisi
gas metana berasal dari alam (natural resources), manusia (anthropogenic
resources), dan sinks (Reay et al. 2010). Sumber emisi metana yang berasal dari
14
Tabel 2 Gas rumah kaca penyebab pemanasan global*
GRK
Masa aktif (tahun)
CO2 (karbon dioksida)
CH4 (metana)
N2O (Nitrogen oksida)
PFC atau CF4 (Perfluorometana)
HFC atau CHF3(hidrofluorocarbon)
SF6 (Sulphur hexaflorida)
50-200
12
114
50000
270
3200
PPG
1
25
298
7390
14800
22800
Keterangan: *Sumber IPCC (2001) dan Solomon (2007); PPG (Potensi Pemanasan Global) adalah
istilah untuk global warming potential (GWP) berdasarkan masa CO2 selama 100
tahun.
Gambar 6 Sumber produksi gas metana dunia (Reay et al. 2010)
perbuatan manusia terbesar dari sektor peternakan atau ruminansia. Deskripsi
emisi metana berdasarkan sumber produksi disajikan pada Gambar 6.
Emisi gas rumah kaca nasional menempatkan Indonesia pada peringkat ke
empat emitter gas rumah kaca (GRK) dunia karena efek kebakaran hutan dan
gambut. Indonesia menempati peringkat ke-21 emitter GRK dunia apabila aspek
kebakaran hutan tidak diikut sertakan. Emisi nasional GRK ditampilkan pada
Tabel 3. Sektor pertanian termasuk didalamnya sektor peternakan relatif stabil dan
memiliki tingkat emisi GRK yang rendah. Sektor peternakan dalam skala nasional
kurang lebih memiliki tingkat emisi gas metana 1.2% secara keseluruhan. Namun
demikian peran turut andil dalam pengendalian emisi sangat perlu dilakukan.
15
Tabel 3 Emisi gas rumah kaca total nasional (dalam juta ton CO2 - eq)
Laju (%/th)
Sektor
Tahun 2005
Energi (termasuk polusi transportasi)
Industri
Pertanian
Limbah
LUCF
Kebakaran gambut
369.80
48.73
80.18
166.83
674.83
451.00
Total
1991.37
5.7
2.6
1.1
1.2
fluktuasi
fluktuasi
Keterangan: emisi gas rumah kaca adalah total emisi CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, dan SF6; LUCF
(Land Use Change and Forestry) termasuk kebakaran hutan; sumber MOE (2009).
Tingkat emisi gas metana dari proses pencernaan sapi potong, sapi perah,
kerbau, kambing, dan domba secara berurutan adalah 47, 61, 55, 5, dan 5 kg/ek/th
dan dari manajemen kotoran 1, 31, 2, 0.22, dan 0.20 kg/ek/th (IPCC 2006).
Produksi gas metana dari eruktasi atau enterik ternak lebih besar dibandingkan
dengan feses atau kotoran. Produksi metana dihasilkan sebagai hasil samping
fermentasi rumen yang menyebabkan berkurangnya energi bruto sebesar 2-15%
(Johnson & Johnson 1995). Peran mitigasi sangat penting sebagai solusi
pemanasan global dan peningkatan produksi. Upaya untuk menurunkan gas
metana berdasarkan waktu penyelesainya menurut Keliher dan Clark (2010)
disajikan pada Tabel 4. Penggunaan ekstrak pada tumbuhan dengan senyawa yang
mengandung minyak esensial, saponin, tannin, dan organosulfur untuk
meningkatkan fermentasi rumen, metabolisme protein menurunkan emisi metana
(Patra & Saxena 2010).
Tabel 4 Metode pengurangan emisi gas metana enterik ruminansia
Singkat
Periode waktu
Metode
Pengurangan populasi ternak
Meningkatkan produktivitas tiap individu ternak
Manipulasi pakan
Modifikasi ekosistem rumen
Sedang ( 10 tahun)
Target manipulasi
PERTAMBAHAN BOBOT BADAN, STATUS FISIOLOGIS,
KOMPOSISI TUBUH DOMBA, DAN MITIGASI EMISI
GAS METANA DENGAN FORMULASI KOMERSIAL
COMPLETE RUMEN MODIFIER (CASSAPON)
PRIMA PUJI RAHARJO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
ii
iii
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pertambahan Bobot Badan, Status
Fisiologis, Komposisi Tubuh Domba, dan Mitigasi Emisi Gas Metana dengan
Formulasi Komersial Complete Rumen Modifier (Cassapon) adalah 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 tesis ini.
Bogor, Agustus 2011
Prima Puji Raharjo
NIM D151090121
iv
v
ABSTRACT
PRIMA PUJI RAHARJO. Average Daily Gain, Physiological Status, Body
Component, and Methane Mitigation with Complete Rumen Modifier (Cassapon).
Under the supervision of MOH. YAMIN, IDAT GALIH PERMANA AND
AMLIUS THALIB
Methane emission plays an important role in global warming, destruction of
ozone layer and energy losses could lead to decrease average daily gain from the
sheep. Global livestock methane emission is around 12% and 1.2% from national
emission sources. Whether it was relatively few for Indonesia, it was advantage to
be obedient world greenhouse gases rule and improve feeding biotechnology for
sciences reason. Complete rumen modifier (CRM) is the feed additives which
consist of: (1) Saponin compounds from Sapindus rarak, Albizia falcutaria and
Sesbania grandiflora; (2) Asetogenic bacteria from Asetoanaerobium notrae; and
(3) Microbial growth factor. Sheep that we used in this experiment were 32 ewes
post-weaning (4-5 months) in factorial randomize block design with two factors.
The first factor was feeding trial with four levels i.e.: (A) Pennisetum purpureum
and roughage as a control, (B) Pennisetum purpureum and 5% cassava waste
(onggok) in roughage, (C) Pennisetum purpureum and 2% CRM in roughage, (D)
Pennisetum purpureum and 5% cassapon in roughage. The second factor was ewe
breeds type with two levels i.e.: Sumatera Composite (SC) and Barbados Cross
(BC). Methane emission from VFA calculation had been decreased in CRM
(15.09%) and cassapon (20.28%) supplementation (P0.05). Physiological parameters observed include: respiration rate, heartbeat,
rectal temperature, skin temperature, N-blood urea and ammonia.The results show
that sheep post weaning in this study were adapted well to the ambient
temperature and feeding trial from the result of physiology and body component.
Average daily gain was not significantly different among the CRM and cassapon
treatments (P>0.05). In conclusion, CRM and cassapon could be aplicated as a
feed additive to decrease enteric methane emission with normal effects in
physiology response and body component to growth.
Keywords: methane, sheep, defaunation, physiology, body component
vi
vii
RINGKASAN
PRIMA PUJI RAHARJO. Pertambahan Bobot Badan, Status Fisiologis,
Komposisi Tubuh Domba, dan Mitigasi Emisi Gas Metana dengan Formulasi
Komersial Complete Rumen Modifier (Cassapon). Dibimbing oleh MOH.
YAMIN, IDAT GALIH PERMANA DAN AMLIUS THALIB
Emisi metana sektor peternakan merupakan kontributor yang nyata terhadap
efek gas rumah kaca (GRK). Kontribusi gas metana dari sektor peternakan secara
global adalah 12% dan secara nasional adalah 1.2%. Walaupun, secara nasional
sektor peternakan memiliki presentasi yang kecil namun sebagai suatu tindakan
yang lebih baik untuk mengikuti pengendalian isu global mengenai emisi gas
metana. Sektor peternakan pada ternak ruminansia khususnya domba
memproduksi gas metana sebagai hasil sampingan fermentasi pakan dengan lebih
dari 92-98% secara enterik. Emisi metana secara kuantitas nilainya lebih rendah
dibandingkan dengan karbon dioksida, namun secara kualitas radiasi metana lebih
tinggi 25 kali dibandingkan dengan karbondioksida. Oleh karena itu, dunia
internasional telah banyak menyusun kebijakan dan mengkaji terobosan untuk
mengurangi dampak gas metana. Salah satu upaya dengan peran bioteknologi
melalui modifikasi ekosistem rumen dengan suplementasi pakan tambahan.
Pakan tambahan yang digunakan dalam penelitian ini mengandung tiga hal
utama: (1) senyawa saponin dari buah lerak (Sapindus rarak), tepung daun Albizia
falcutaria dan Sesbania grandiflora; (2) isolat bakteri dengan media asetogenik
pengguna hidrogen karbon dioksida, yaitu Asetoanaerobium noterae; dan (3)
faktor pertumbuhan mikroba (FPM). Diharapkan gas hidrogen (H2) yang
terbentuk dalam proses fermentasi pakan digunakan oleh bakteri asetogenik untuk
meningkatkan performa domba dan saponin dapat mendefaunasi (mengurangi)
populasi protozoa sebagai habitat simbiosis bakteri metanogen pembentuk
metana.
Ternak yang digunakan dalam penelitian ini adalah domba betina barbados
cross (BC) atau persilangan barbados 4-5 bulan dengan jumlah 16 ekor dan
domba betina komposit sumatera (KS) 4-5 bulan dengan jumlah 16 ekor. Respons
yang diamati adalah PBB, respons fisiologis (suhu rektal, suhu permukaan kulit,
denyut jantung, dan laju pernapasan), nilai dugaan komposisi tubuh (protein,
lemak, dan air tubuh), konsumsi dan kecernaan nutrien ((Bahan Kering (BK),
Bahan Organik (BO), Protein Kasar (PK), Neutral Detergent Fiber (NDF) dan
Gross Energy (GE)), Feed Convertion Ratio (FCR), ekosistem rumen (pH,
Volatile Fatty Acid (VFA), NH3, CO2, bakteri dan protozoa), dan komposisi gas
fermentasi (gas total, gas CO2, gas CH4, dan laju produksi gas).
Suplementasi Complete Rumen Modifier dan perpaduannya dengan onggok
(cassapon) dapat dimanfaatkan untuk mengurangi emisi gas metana pada domba.
Tingkat keberhasilan suplementasi CRM dan cassapon dalam menurunkan gas
metana berhasil dalam skala in vivo melalui perhitungan stoikiometri VFA dan
didukung dengan hasil in vitro menggunakan inokulum domba fistula. Persentase
penurunan produksi gas metana pada domba yang diberi ransum dengan
suplementasi CRM sebesar 15.09% dan untuk domba yang diberi ransum dengan
suplementasi cassapon sebesar 20.28%.
viii
v
Komposisi tubuh antara domba percobaan tidak dipengaruhi oleh
perbedaan ransum yang disuplementasi onggok, CRM, dan cassapon (P>0.05).
Komposisi tubuh domba KS dan BC berada pada pola pertumbuhan yang normal.
Urutan rataan proporsi komposisi tubuh adalah air tubuh (58.51% BB0.75), lemak
tubuh (20.76% BB0.75), dan protein tubuh (15.03% BB0.75).
Respons fisiologis pada domba KS dan BC adalah normal dan berada pada
keadaan nyaman seperti yang ditunjukkan oleh laju respirasi, laju denyut jantung,
suhu rektal, suhu kulit, kadar N-urea darah dan ammonia. Domba yang diberi
ransum dengan suplmentasi onggok, CRM, dan cassapon tidak mempengaruhi
kondisi fisiologis domba KS dan BC pada kondisi lingkungan (THI dan suhu)
yang nyaman dan menunjukan tingkat adaptasi iklim mikro yang baik pada
domba KS dan BC.
Kesimpulan penelitian ini adalah suplementasi CRM dan cassapon sebagai
pakan tambahan pada ternak dapat diaplikasikan untuk mengurangi produksi gas
metana tanpa mempengaruhi status fisiologis dan komposisi tubuh untuk
pertumbuhan domba.
Kata Kunci: gas metana, domba, defaunasi, fisiologis, komposisi tubuh
ix
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2011
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
x
xi
PERTAMBAHAN BOBOT BADAN, STATUS FISIOLOGIS,
KOMPOSISI TUBUH DOMBA, DAN MITIGASI EMISI
GAS METANA DENGAN FORMULASI KOMERSIAL
COMPLETE RUMEN MODIFIER (CASSAPON)
PRIMA PUJI RAHARJO
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Mayor Ilmu dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
xii
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis:
Prof. Ir. Wasmen Manalu, Ph.D.
xiii
HALAMAN PENGESAHAN
Judul Tesis
: Pertambahan Bobot Badan, Status Fisiologis,
Komposisi Tubuh Domba, dan Mitigasi Emisi Gas
Metana dengan Formulasi Komersial Complete Rumen
Modifier (Cassapon)
Nama
: Prima Puji Raharjo
NIM
: D151090121
Program Studi/Mayor
: Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Disetujui
Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Moh. Yamin, M.Agr.Sc
Ketua
Dr. Ir. Idat Galih Permana, M.Sc.Agr
Anggota
Dr. drs Amlius Thalib, APU
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi/Mayor
Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Ir. Rarah R.A. Maheswari, DEA
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Ujian: 16 Agustus 2011
(tanggal pelaksanaan ujian tesis)
Tanggal Lulus:
(tanggal penandatanganan tesis oleh
Dekan Sekolah Pascasarjana)
xiv
xv
PRAKATA
Bismillahirrohmannirrohim, Alhamdulillah puji dan syukur penulis haturkan
kepada Alloh SWT, shalawat serta salam bagi pemimpin kita Rosulluloh dan
orang beriman yang tetap istiqomah, istitoah, dan istianah berjuang di jalan-Nya,
berkat qudroh dan irodah-Nyalah penulis dapat menyelesaikan Tesis ini.
Penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada keluarga tercinta,
ayahanda Singgih Harsoyo, SH. MH. dan ibunda tercinta Tri Wahyuwulan, S.Pd.
Karena beliaulah yang dengan pengorbanan moril dan materil membiayai studi
penulis hingga selesai dan adikku tercinta Satrio Harjono, Rani Benarti, Putri
Ardina, dan Erik Himawan.
Terima kasih penulis sampaikan kepada:
1. Dr. Ir. Moh. Yamin, M.Agr.Sc selaku pembimbing utama, Dr. Ir. Idat
Galih Permana, M.Sc.Agr dan Dr. drs Amlius Thalib, APU selaku
pembimbing anggota, karena dengan sepenuh hati dan penuh kesabaran
telah membimbing, membagi pengalaman dan meluangkan waktu
selama penelitian serta penyusunan tesis.
2. Prof. Ir. Wasmen Manalu, Ph.D. selaku penguji luar komisi.
3. Balai Penelitian Ternak, Ciawi, Bogor atas bantuan materi dan sarana
penelitian No. Protokol R/D-03/NUT/APBN 2010.
4. Ibu Winwin, Ibu Mulyani, Pak Helmy, Pak Udin, dan Pak Gunawan
yang telah membantu penelitian di Balitnak.
5. ITP 2009, Almira Primasari, Adi Rahman, Chea Sinath, dan Sanou Faye
atas kebersamaan yang penuh makna.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan
pada ilmu dan pengetahuan.
Bogor, Agustus 2011
Prima Puji Raharjo
xvi
xvii
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 11 April 1986. Penulis anak
pertama dari lima bersaudara, dari pasangan Bapak Singgih Harsoyo, SH. MH.
dan Ibu Tri Wahyuwulan, S.Pd.
Riwayat pendidikan penulis: TK Al Amanah, Tangerang 1990-1992, SD
Paoman XI Indramayu pada tahun 1992-1998. Sekolah lanjutan tingkat pertama
ditempuh pada tahun 1998-2001 di SLTP Negeri 2 Sindang, Indramayu,
kemudian dilanjutkan ke SMU Negeri 1 Cirebon pada tahun 2001-2004. Penulis
diterima di IPB melalui jalur USMI IPB pada tahun 2004 dan lulus pada tahun
2008 untuk program studi Teknologi Produksi Ternak. Selanjutnya, pendidikan
linear ditempuh ke Sekolah Pascasarjana IPB program studi Ilmu Produksi dan
Teknologi Peternakan pada tahun 2009.
xviii
xix
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xv
PENDAHULUAN ..........................................................................................
Latar Belakang .......................................................................................
Tujuan Penelitian ...................................................................................
Manfaat Penelitian .................................................................................
Hipotesis Penelitian ...............................................................................
Kerangka Pemikiran ..............................................................................
1
1
2
3
3
3
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................
Domba Barbados ....................................................................................
Domba Komposit Sumatera....................................................................
Pertambahan Bobot Badan dan Metanogenesis .....................................
Komposisi Tubuh ..................................................................................
Metode Pendugaan Komposisi Tubuh ....................................................
Panas Tubuh dan Konsumsi Nutrien . ....................................................
Fisiologis Pertumbuhan Domba .............................................................
Termoregulasi ..............................................................................
Suhu Rektal...................................................................................
Denyut Jantung ............................................................................
Respirasi ......................................................................................
Emisi Gas Metana ..................................................................................
Mitigasi Gas Metana Enterik .................................................................
Sistem Pencernaan Domba ....................................................................
Pencernaan dan Metabolisme Karbohidrat ............................................
Pencernaan dan Metabolisme Protein ....................................................
Metanogenesis di Rumen .......................................................................
Complete Rumen Modifier (CRM) dan Cassapon .................................
5
5
6
8
9
9
10
11
11
11
12
12
13
17
18
21
23
24
28
BAHAN DAN METODE ...............................................................................
Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................
Bahan Penelitian ....................................................................................
Ternak ...........................................................................................
Kandang dan Perlengkapan ..........................................................
Ransum .........................................................................................
Pemberian Pakan dan Air Minum ................................................
Metode ...................................................................................................
Rancangan Percobaan dan Tahapan Penelitian .............................
I. Uji Efektivitas Cassapon .........................................................
II. Pengaruh Cassapon dan CRM pada Domba KS dan BC .........
a. In Vitro Pengaruh Cassapon dan CRM ...............................
b. In Vivo Pengaruh Cassapon dan CRM.................................
Peubah yang Diamati ...................................................................
31
31
31
31
31
31
32
32
32
32
33
33
34
35
xx
xiii
Analisis Data ................................................................................. 43
HASIL DAN PEMBAHASAN ....................................................................... 45
Adaptasi Domba KS & BC
Terhadap Iklim Mikro Kandang dan Pakan .............................................
Laju Respirasi domba KS dan BC
terhadap Iklim Mikro dan Pakan ....................................................
Laju Denyut Jantung domba KS dan BC
terhadap Iklim Mikro dan Pakan .....................................................
Suhu Rektal dan Suhu Kulit Domba KS dan BC
terhadap Iklim Mikro dan Ransum CRM dan Cassapon ................
Kadar N-Urea Darah dan Ammonia terhadap Cekaman Panas .......
Suhu dan Cekaman Panas
yang Terjadi di Lingkungan Kandang .............................................
Komposisi Tubuh Domba KS dan BC
terhadap Perlakuan Ransum ............................................................
Pengaruh Bangsa Domba terhadap Peubah yang Diamati ..............
45
46
48
49
51
52
54
55
PBBH dan Produksi Gas Metana ..............................................................
Pertambahan Bobot Badan dan Rasio Konversi Pakan ..................
Konsumsi dan Kecernaan Nutrien ..................................................
Laju Produksi Gas Metana terhadap
Pengaruh CRM dan Cassapon .........................................................
56
56
58
Ekosistem Rumen terhadap Perlakuan CRM dan Cassapon ....................
Efektivitas Cassapon terhadap Protozoa Rumen ............................
Populasi Bakteri, Protozoa dan VFA ...............................................
Gas Metana dan Gas Hasil Fermentasi ...........................................
63
63
64
68
61
Pembahasan Umum .................................................................................. 74
Peranan CRM dan Cassapon Terhadap Mitigasi Gas Metana,
Produktivitas dan Status Fisiologis pada Domba Komposit
Sumatera dan Domba Persilangan Barbados .................................. 74
SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 76
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 77
LAMPIRAN .................................................................................................... 87
xxi
DAFTAR TABEL
Halaman
1.
Produktivitas bangsa domba murni dan hasil persilangannya ...............
8
2.
Gas rumah kaca penyebab pemanasan global ........................................ 14
3.
Emisi gas rumah kaca total nasional (dalam juta ton CO2-eq) .............. 15
4.
Metode pengurangan emisi gas metana enterik ruminansia .................. 15
5.
Bakteri rumen, sumber energi, dan produk fermentasi .......................... 20
6.
Metanogen yang telah diisolasi dari rumen ........................................... 25
7.
Substrat untuk metanogenesis ................................................................ 26
8.
Analisis proksimat CRM dengan kandungan lerak giling,
lerak ekstrak, dan konsentrat komersial (Thalib et al. 2010) ................ 28
9.
Laju respirasi domba KS dan BC pada pagi dan siang hari .................. 47
10.
Laju denyut jantung KS dan BC pada pagi dan siang hari .................... 49
11.
Suhu rektal dan suhu kulit domba KS dan BC
pada pagi dan siang hari ........................................................................ 50
12.
Kadar N-Urea darah dan N-NH3 rumen ................................................ 52
13.
Komposisi tubuh pada domba KS dan BC ............................................ 54
14.
PBBH dan FCR pada domba KS dan BC .............................................. 57
15.
Konsumsi nutrien pada domba KS dan BC yang mendapat
suplementasi CRM dan Cassapon ......................................................... 59
16.
Kecernaan nutrien bangsa KS dan BC terhadap suplementasi
CRM dan Cassapon ............................................................................... 60
17.
Laju produksi gas hasil fermentasi ........................................................ 62
18.
Populasi protozoa yang didefaunasi oleh Cassapon in vitro ................. 63
19.
Populasi bakteri, protozoa, ATP dan Biomasa bakteri rumen
Menggunakan inokulum domba perlakuan secara in vivo ..................... 64
20.
Nilai pH, N-NH3 dan VFA inokulum domba perlakuan ....................... 66
21.
Produksi gas CH4 dengan menggunakan
perhitungan stoikiometri VFA ............................................................... 69
22.
Produksi gas hasil fermentasi rumen secara in vitro
dengan menggunakan inokulum domba fistula ...................................... 71
23.
Kerja CRM dan cassapon terhadap penurunan
protozoa dan gas CH4 ............................................................................ 74
xxii
xxiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.
Kerangka pemikiran penelitian ..............................................................
3
2.
Pola perkawinan domba barbados persilangan ......................................
5
3.
(a) Domba barbados penelitian dan (b) domba barbados
asli dari Pulau Barbados ........................................................................
6
4.
Domba KS penelitian di kandang individu ............................................
7
5.
Pola perkawinan pembentuk domba KS (Subandriyo et al. 1996) ........
7
6.
Sumber produksi gas metana dunia (Ray et al. 2010) ........................... 14
7.
Fermentasi bahan tanaman oleh mikroba rumen dan beberapa
bakteri yang berperan serta metanogen yang mengubah hidrogen
menjadi metana (Mc Alister et al. 1996) ................................................ 27
8.
THI lingkungan kandang pada waktu pagi dan siang hari .................... 52
9.
Suhu lingkungan kandang berdasarkan waktu ...................................... 53
10.
Grafik pertumbuhan domba berdasarkan perlakuan pakan ................... 57
11.
Produksi gas (a) CH4; (b) CO2; dan (c) gas total
menggunakan inokulum domba fistula secara in vitro ........................... 73
xxiv
xxv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1.
Analisis ragam PBBH ........................................................................... 87
2.
Analisis ragam FCR ............................................................................... 87
3.
Analisis ragam konsumsi nutrien ........................................................... 87
4.
Analisis ragam kecernaan nutrien .......................................................... 89
5.
Analisis ragam laju respirasi .................................................................. 91
6.
Analisis ragam laju denyut jantung ....................................................... 92
7.
Analisis ragam suhu rektal ..................................................................... 92
8.
Analisis ragam suhu kulit ...................................................................... 93
9.
Analisis ragam kadar N-Urea darah ...................................................... 94
10.
Analisis ragam ammonia rumen ............................................................ 94
11.
Analisis ragam persentase air tubuh pada komposisi tubuh domba ...... 94
12.
Analisis ragam persentase lemak tubuh ................................................. 95
13.
Analisis ragam persentase protein tubuh ............................................... 95
14.
Analisis ragam populasi protozoa oleh Cassapon in vitro ..................... 96
15.
Analisis ragam protozoa dengan inokulum domba percobaan .............. 96
16.
Analisis ragam populasi bakteri dengan inokulum domba fistula ......... 96
17.
Analisis ragam biomassa bakteri ........................................................... 96
18.
Analisis ragam produksi ATP bakteri ................................................... 97
19.
Analisis ragam pH rumen pada inokulum domba percobaan ................ 97
20.
Analisis ragam VFA dari inokulum domba percobaan in vivo .............. 97
21.
Analisis ragam CH4 (volumetrik) dengan inokulum domba
percobaan . .............................................................................................. 100
22.
Analisis ragam estimasi gas metana berdasarkan VFA inokulum
domba percobaan ................................................................................... 100
23.
Analisis ragam H2 stoikiometri metanogenesis ...................................... 100
24.
Korelasi NH3 dengan protein kasar ....................................................... 101
25.
Korelasi VFA total dengan CH4 dan bakteri ......................................... 101
26.
Korelasi jumlah protozoa dengan CH4 ................................................... 101
1
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kontribusi gas metana dari sektor peternakan secara global adalah 12% dan
secara nasional adalah 1.2% (Dourmard et al. 2008). Walaupun, secara nasional
sektor peternakan memiliki presentasi yang kecil namun sebagai suatu tindakan
yang lebih baik untuk mengikuti pengendalian isu global mengenai emisi gas
metana. Emisi gas metana memiliki jumlah yang lebih rendah dibandingkan
dengan gas CO2, gas metana memiliki kemampuan memerangkap radiasi
inframerah (panas) yang dipancarkan bumi 25 kali lebih efektif dari CO2 (Reay et
al. 2010). Di samping itu, gas metana reaktif penyebab penipisan lapisan ozon,
dan mengakibatkan kehilangan energi pakan yang dikonsumsi sebesar 2-12%
(Johnson & Johnson 1995). Oleh karena itu, peran bioteknologi pakan sangat
penting dalam hal menyelaraskan antara emisi gas metana dan nutrisi pakan,
produksi serta status kesehatan domba (Bonneau & Laarveld 1999).
Gas metana sebagian besar terbentuk dari reaksi antara CO2 dan H2 dengan
persamaan reaksi: CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O dengan bantuan enzim yang
dihasilkan oleh bakteri metanogen di rumen. Oleh karena itu, dua kunci utama
untuk mengurangi produksi gas metana di dalam rumen adalah dengan
mengurangi produksi H2 atau mengikat H2 yang terbentuk dan mengurangi
populasi metanogen.
Penggunaan bakteri asetogenik juga dilakukan untuk mereduksi CO2
membentuk asetat sehingga terjadi inhibisi pembentukan gas metana (Morvan et
al. 1996). Namun, bakteri asetogenik kalah berkompetisi untuk berkembang di
dalam rumen karena bakteri metanogenik mempunyai daya hidrogenotropik lebih
tinggi. Oleh karena itu, perlu adanya defaunator untuk mengurangi populasi
bakteri metanogen dan faktor pertumbuhan mikroba. Spesies bakteri asetogenik
Asetoanaerobium notreae cukup potensial untuk menghambat metanogenesis di
dalam rumen dengan perpaduannya dengan kandungan saponin dari Sapindus
rerak, Albizia falcutaria, dan Sesbania grandiflora (Thalib et al. 2010).
Berdasarkan informasi tersebut, maka studi kami mencoba untuk
memadukan ketiga bahan di atas (bakteri asetogenik, defaunator, dan faktor
pertumbuhan mikroba) dalam suatu produk yang disebut Complete Rumen
2
Modifier (CRM) dan dengan tambahan onggok yang diformulasikan komersial
bernama cassapon. Onggok yang digunakan pada cassapon berfungsi untuk
menambah suplai energi bagi bakteri rumen supaya dapat melakukan kegiatan
fermentasi dengan baik.
Perlakuan pakan tambahan berupa CRM dan cassapon diduga akan
meningkatkan konsumsi bahan kering (BK) dan kecernaan energi domba seperti
studi Thalib et al. (2010) yang terjadi peningkatan konsumsi BK dan kecernaan
energi akibat penambahan CRM pada domba jantan. Oleh karena itu, kami
melakukan studi mengenai peningkatan konsumsi BK dan kecernaan energi
terhadap status fisiologis domba. Studi yang menarik dalam penelitian ini adalah
pengurangan emisi gas metana sebagai upaya pelestarian lingkungan namun
memperhatikan status fisiologis ternak sebagai suatu tindakan kesejahteraan
ternak. Selain itu, dilakukan analisa komposisi tubuh domba (air, lemak dan
protein tubuh) terhadap penggaruh pemberian CRM dan cassapon.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Pengurangan emisi gas metana pada fermentasi enterik domba;
2. Peningkatan pertambahan bobot badan domba pada periode pertumbuhan
pascasapih melalui modifikasi metanogenesis;
3. Mendapatkan status fisiologis normal untuk semua domba perlakuan;
4. Membandingkan laju produksi gas fermentasi dan hubungan antara konsumsi
nutrien dan gas fermentasi;
5. Mengetahui komponen tubuh (lemak, protein dan air) pada masing-masing
perlakuan.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan suatu produk yang dapat
menekan emisi gas metana dan sekaligus meningkatkan produktivitas ternak
ruminansia, khususnya domba.
3
Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini adalah pemberian CRM dan cassapon dapat
meningkatkan pertambahan bobot badan domba, mengurangi emisi gas metana
pada fermentasi enterik domba, status fisiologis domba normal, dan proporsi
komposisi tubuh domba yang baik untuk pertumbuhan.
Kerangka Pemikiran
CRM
Unsur saponin
(mengurangi jumlah
protozoa):
o Sapindus rarak
o Sesbania grandiflora
o Albizia falcutaria
FPM (Faktor Pertumbuhan
Mikroba)
Bakteri asetogenik
(mereduksi CO2 dari reaksi
metanogenesis sehingga
terjadi inhibisi CH4)
Cassapon
CRM + Onggok
Onggok berfungsi sebagai
substrat bagi konsorsium
mikroba selulolitik untuk
produksi enzim selulosa
Efek kerja saponin
(defaunasi)
Efek kerja bakteri
asetogenik
FPM & Onggok
Peningkatan
konsumsi nutrien
Penurunan populasi
protozoa
Mereduksi CO2
menjadi asetat
Peningkatan bakteri
rumen
Peningkatan
PBBH & FCR
Penurunan bakteri
metanogen
Penurunan % gas
metana
Iklim mikro
kandang
Pakan lebih banyak
terfermentasi
Peningkatan mol
VFA & ammonia
Peninjauan status fisiologis
domba terhadap adaptasi
pakan dan lingkungan
Peningkatan
kecernaan nutrien
Metabolisme meningkat
Produksi panas naik
Pola komposisi tubuh
(air, lemak & protein)
Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian
4
5
TINJAUAN PUSTAKA
Domba Barbados
Domba barbados berasal dari Kepulauan Karibia, tepatnya di Pulau
Barbados, yang merupakan hasil persilangan antara domba afrika dengan domba
daerah dingin (Suparyanto 1999). Domba ini merupakan domba tipe rambut
dengan tujuan produksi daging, bobot badan dewasa betina 35-50 kg dan jantan
50-80 kg dan pertambahan bobot badan 104-109 g/hari (Rastogi 2001). Pada
kondisi pakan yang baik, domba barbados beranak pertama kali pada umur 12-13
bulan, sedangkan pada kondisi pakan yang kurang baik pertama kali beranak
dicapai pada umur 14-15 bulan, dengan frekuensi kelahiran anak kembar berkisar
antara 56-71% (Suparyanto 1999). Domba barbados yang disilangkan dengan
domba priangan memiliki bobot lepas sapih 26.63±6.83 kg/induk, bobot lepas
sapih individu untuk jantan adalah 15.09±1.97 kg/ekor dan untuk betina
12.96±1.58 kg/ekor (Rahmat et al. 2007).
Domba barbados yang digunakan pada studi adalah domba barbados hasil
persilangan dengan domba sumatera dengan komposisi genetik 50% domba
barbados dan 50% domba sumatera. Domba ini biasa dikenal dengan domba
Barbados Cross (BC) atau domba barbados silangan. Pola perkawinan domba
persilangan barbados adalah disajikan pada Gambar 2.
Barbados Blackbelly (B)
Sumatera (S)
X
100%
100%
Barbados Cross (BC)
X
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
50%B, 50%S
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
Gambar 2 Pola perkawinan domba persilangan barbados (BC) (Subandriyo et al.
1996).
6
(a)
(b)
Gambar 3 (a) Domba barbados peranakan penelitian (BC); (b) Domba barbados
asli di Pulau Barbados
Domba Komposit Sumatera
Domba komposit sumatera atau domba sei putih adalah salah satu domba
bentukan baru dari Balai Penelitian Ternak, Badan Litbang Pertanian, CiawiBogor yang memiliki beberapa keunggulan. Keunggulan tersebut ialah dapat
dikawinkan sepanjang tahun dan beradaptasi dengan baik pada pakan sederhana.
Domba komposit sumatera adalah domba unggul hasil persilangan antara bibit
domba lokal Sumatera dengan bibit domba St. Croix asal Virgin Islands, Amerika
Serikat dan domba barbados blackbelly asal Bardados Islands. Penelitian
pembentukan domba komposit sumatera telah berlangsung dua dekade lebih
hingga menghasilkan domba yang dapat dikembangkan dalam kondisi
pemeliharaan semi intensif (BPATP 2008).
Gambar 4 Domba komposit sumatera penelitian di kandang individu
7
St. Croix (H) X
100%
St. Croix Cross (HS)
(50%H, 50%S)
X
Sumatera (S)
100%
St. Croix Cross (HS)
(50%H, 50%S)
Barbados Blakbelly (B)
100%
X
Sumatera (S)
100%
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
X
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
Perkawinan silang
St. Croix Cross (HS)
(50%H, 50%S)
X
Barbados Cross (BC)
50%B, 50%S
Perkawinan silang
Komposit Sumatera (KS)
(25%H, 50%S, 25%B)
X
Komposit Sumatera (KS)
(25%H, 50%S, 25%B)
Komposit Sumatera (KS)
(25%H, 50%S, 25%B)
Gambar 5 Pola perkawinan tiga genotipe domba pembentuk domba komposit
sumatera (Subandriyo et al. 1996)
Jenis domba ini memiliki ciri berupa pola warna bulu beragam, seperti
putih, cokelat, belang atau ada yang berpola warna barbados blackbelly. Domba
komposit sumatera memiliki PBBH yang baik (101 gram/hari), dan jumlah anak
sekelahiran sama dengan dengan domba lokal yakni 1.5 ekor, bobot lahir 2.2 kg,
bobot sapih 10.3 kg, bobot 48 minggu 22.0 kg, umur beranak pertama 18 bulan,
dan produktivitas induk 21.3 kg/th (BPATP 2008).
Domba komposit sumatera saat ini banyak dikembangkan di perkebunan di
Sumatera Utara, NAD, dan Riau. Perkebunan yang sering digunakan adalah
perkebunan kelapa sawit dan perkebunan karet dengan sistem integrasi. Hal yang
menarik adalah domba komposit sumatera yang diberikan solid sawit pada
penggembalaan integrasi perkebunan sawit memiliki pertambahan bobot badan
harian mencapai lebih dari 100 g/hari. Banyak manfaat integrasi seperti biogas,
pupuk organik, sumber pakan alternatif, pengendali gulma dll (Tiesnamurti 2009).
8
Tabel 1 Produktivitas bangsa domba murni dan hasil persilangannya*
Uraian
S
H
HS
BC
PBB (g/hr)
Bobot Lahir (kg)
Bobot Sapih (kg)
Jumlah anak sekelahiran (ekor)
42.7
1.33
6.9
1.54
95.2
2.19
7.2
1.60
69.6
1.82
9.6
1.56
KS
90.31 101
1.97 2.45
10.3 10.6
1.49 1.5
Keterangan: *Pola dan akronim genotipe persilangan disajikan pada Gambar 5; Sumber BPATP
(2008) dan Suparyanto (1999).
Domba komposit sumatera memiliki beberapa keunggulan: (1) Produktivitas
lebih tinggi daripada domba lokal sumatera (±40% lebih tinggi) dengan laju
pertumbuhan yang tinggi, tetapi jumlah anak per kelahiran, interval beranak, dan
mortalitas anak yang relatif rendah (2) Adaptasi yang baik terhadap lingkungan
termasuk resisten terhadap parasit internal (3) Karkasnya lebih besar, dengan
kualitas pakan yang baik, rata-rata bobot hidup domba jantan muda adalah 20 kg
pada umur 7 bulan dan 30 kg pada umur 11 bulan (4) Wolnya lebih sedikit
daripada domba lokal sumatera, domba lokal ekor tipis dan domba priangan.
Pertambahan Bobot Badan dan Metanogenesis
Pertumbuhan pada ternak dikategorikan menjadi dua proses yang saling
berkesinambungan, yaitu pertumbuhan sebelum kelahiran (pre-natal) dan
pertumbuhan setelah kelahiran (post-natal). Pertumbuhan post-natal terdiri atas
periode pertumbuhan sebelum penyapihan dan setelah penyapihan (Aberle et al.
2001). Proses pertumbuhan pada ternak 75% terjadi hingga umur satu tahun dan
25% pada saat ternak mencapai dewasa. Pertumbuhan setelah periode sapih (postweaning) memiliki hubungan kuat dengan bobot sapih dan efisiensi pakan.
Metanogenesis secara tidak langsung berhubungan dengan produktivitas
ternak ruminansia. Bakteri metanogen akan memproduksi gas metana sehingga
akan menurunkan energi yang didapat untuk produksi daging. Penurunan energi
bruto domba yang banyak memiliki populasi bakteri metanogen dapat mencapai
15% sehingga penurunan PBBH (Johnson et al. 1991). Penggunaan ekstrak
tumbuhan (plant secondary metabolite) yang mengandung saponin, tanin,
organosulfur, minyak esensial (essential oil), flavanoid, dan bioaktif tanaman lain
(seperti ekstrak etanol dan metanol) dilakukan untuk menghambat terjadinya
metanogenesis oleh bakteri metanogen dan memperbaiki performa dengan
peningkatan proporsi propionat sehingga PBBH naik (Patra & Saxena 2010).
9
Komposisi Tubuh
Komposisi tubuh adalah suatu nilai yang menunjukkan proporsi dari
komponen penyusun tubuh, antara lain air, protein, dan lemak. Komposisi tubuh
sangat dipengaruhi oleh spesies, tingkat kegemukan, atau bobot tubuh temak
(Parakkasi, 1981). Komposisi tubuh domba disajikan dalam.
Komposisi tubuh yang diukur dengan teknik menginjeksikan tracer (dilution
technique) ke dalam tubuh ternak yang dilaporkan oleh beberapa peneliti disajikan
dalam Tabel 1. Data tersebut menunjukkan bahwa komposisi tubuh sangat
bervariasi bergantung pada umur dan bobot tubuh. Komposisi tubuh dapat
dipengaruhi oleh berbagai macam faktor, yaitu bobot potong, umur potong,
bangsa, dan jenis kelamin. Bobot potong merupakan peubah yang paling
berpengaruh pada komposisi tubuh (Berg & Butterfield 1976).
Soeparno (1992) menyatakan bahwa nutrisi, umur, dan bobot tubuh
merupakan faktor yang saling berhubungan erat, dan dapat secara bebas atau
secara bersama mempengaruhi komposisi tubuh ternak atau karkas. Variasi
komposisi tubuh sebagian besar didominasi oleh variasi bobot tubuh, dan
sebagian kecil dipengaruhi oleh umur dan bobot potong.
Metode Pendugaan Komposisi Tubuh
Menurut Nonaka (2002) ada dua cara untuk mengetahui komposisi tubuh
ternak yaitu cara langsung dan cara tidak langsung. (1) Cara langsung (direct
method), yaitu dengan memotong ternak dan kemudian memisahkan dan
menimbang daging dan lemaknya. Cara ini adalah yang paling akurat, namun
dalam pelaksanaannya, biaya dan tenaga kerja menjadi faktor pembatas. Ada tiga
macam cara yang termasuk dalam cara tidak langsung (indirect method), yaitu
metode bobot karkas, metode kesetimbangan energi dan protein, dan metode
injeksi. Metode bobot jenis karkas masih dilakukan dengan memotong ternak dan
kemudian diceburkan ke dalam kolam untuk kemudian dihitung bobot jenisnya.
Bobot jenis inilah yang kemudian digunakan untuk menentukan perbandingan
komposisi daging dan lemak ternak. Cara ini banyak digunakan pada ternak babi
dan mempunyai akurasi yang sangat tinggi. Kendala cara ini adalah biaya tinggi,
ternak tidak dapat digunakan berulang kali (sebuah cara yang biasa digunakan
untuk mengetahui perbedaan komposisi tubuh berdasarkan fase pertumbuhannya).
10
Pada metode kesetimbangan energi dan nitrogen (protein) kita dapat mengetahui
pembongkaran protein atau lemak tubuh serta dapat menghitung deposisi yang
terjadi. Keuntungan metode ini adalah ternak dapat digunakan berulang kali,
murah, akan tetapi diperlukan banyak tenaga dalam pengerjaannya terutama
dalam pengumpulan feses dan urine, sehingga sulit dilaksanakan pada jumlah
ternak yang besar. Pada metode menginjeksikan (tracer dilution technique) ke
dalam tubuh ternak, konsentrasi tracer akan berkurang karena beredar (melalui
darah) ke seluruh tubuh sesuai dengan bobot dan komposisi tubuhnya. Teknik ini
yang paling sederhana, karena hanya menggunakan sampel darah, sedikit tenaga
kerja, penggunaan ternak dapat dalam jumlah besar dan berulang kali, biaya jauh
lebih rendah dan mempunyai akurasi yang cukup tinggi.
Teknik penyuntikan tracer ini dikembangkan berdasarkan pemikiran bahwa
proporsi protein konstan, sementara lemak dan air tubuh berhubungan terbalik.
Dari pemikiran ini maka apabila air tubuh dapat diketahui maka komposisi lemak
dan daging dapat ditentukan. Tracer yang sering digunakan dalam metode ini ada
tiga, yaitu tritium, deuterium, dan urea. Dari ketiga traser tersebut, traser urea
sangat mudah didapat, mudah, dan analisisnya hanya membutuhkan alat
spektrofotometer. Apabila gagal dapat segera diulang karena dalam waktu sekitar
dua hari pengaruh urea yang disuntikkan akan menghilang. Urea yang disuntikkan
akan memasuki pool tubuh, oleh karena akan terjadi pelarutan (pemerataan) urea
dalam tubuh dan terjadi perbedaan antara urea sebelum dan sesudah penyuntikan.
Berdasarkan basil penelitian Astuti dan Sastradipradja (1999) pendugaan
kandungan air, lemak, dan protein tubuh domba priangan dengan teknik "urea
space" menunjukkan tingkat akurasi yang tinggi dengan r masing-masing 0.95;
0.98 dan 0.96 sedangkan hasil penelitian Panaretto dan Till (1963) diperoleh r
masing-masing 0.99; 0.93 dan 0.98.
Panas Tubuh dan Konsumsi Nutrien
Paparan panas suhu lingkungan akan mengakibatkan penurunan bobot
badan, penurunan PBBH, laju pertumbuhan, dan bentuk fisik tubuh (Marai et al.
2000). Selain itu, paparan suhu lingkungan yang tinggi menyebabkan peningkatan
laju respirasi, suhu tubuh, konsumsi air dan penurunan konsumsi bahan kering
(Marai et al. 2007). Studi oleh Monty et al. (1991), Nardon et al. (1991) bahwa
11
domba st. croix, karakul, dan rambouillet mengalami penurunan konsumsi bahan
kering ketika mengalami stres panas. Apabila konsumsi bahan kering menurun
oleh stres panas, konsumsi protein kasar (PK), energi bruto (GE) dan energi
metabolis (EM) juga akan menurun (Marai et al. 2001).
Fisiologis Pertumbuhan Domba
Perubahan fungsi kerja biologi domba yang mengalami cekaman panas
lingkungan dan peningkaatan suhu tubuh dapat disebabkan oleh: (1) penurunan
konsumsi dan kecernaan pakan; (2) gangguan metabolisme pada air tubuh, energi,
dan keseimbangan mineral; (3) reaksi enzimatis, sekresi hormon, dan metabolit
darah (Marai et al. 2007).
Termoregulasi
Termoregulasi domba erat kaitanya dengan evaporasi dan disipasi panas
karena peran keringat berkurang dengan adanya lapisan bulu-bulu wol (Marai et
al. 2007). Termoregulasi adalah pengaturan suhu tubuh yang bergantung pada
produksi panas melalui metabolisme dan pelepasan panas tersebut ke lingkungan
(Esmay 1982). Panas adalah sebuah bentuk energi yang ditransmisikan dari suatu
tubuh ke yang lainnya karena adanya perbedaan temperatur. Temperatur mengacu
pada kemampuan tubuh untuk menyerap panas. Energi didefinisikan sebagai
kapasitas untuk melakukan kerja (Esmay 1982). Menurut Etgen (1987), energi
dibutuhkan untuk mendukung fungsi normal tubuh ternak seperti respirasi,
pencernaan, dan metabolisme untuk pertumbuhan dan produksi susu. Pada hewan
yang lebih aktif, lebih banyak energi yang dikeluarkan untuk mendukung
aktivitasnya dan faktor intrinsik yang paling besar mempengaruhi metabolisme
adalah sumber pakan (Scheer 1963).
Suhu Rektal
Suhu tubuh menunjukkan kemampuan tubuh untuk melepas dan menerima
panas (Esmay,1982). Pengukuran suhu tubuh pada dasarnya sulit dilakukan,
karena pengukuran suhu tubuh merupakan resultan dari berbagai pengukuran di
berbagai tempat (Schmidt-Nielsen 1997). Suhu tubuh atau suhu inti (core
temperature) dapat dihitung pada beberapa lokasi. Lokasi yang biasa digunakan
adalah rektum, karena cukup mewakili dan kondisinya stabil. Suhu inti
12
mendominasi penentuan suhu tubuh. Temperatur rektum dan kulit saat siang hari
meningkat akibat dehidrasi, dan frekuensi respirasi dan temperatur tubuh
berfluktuasi lebih besar saat dehidrasi. Menurut Kelly (1984), suhu tubuh yang
diukur dengan termometer klinis bukan indikasi dari jumlah total yang diproduksi,
tetapi hanya merefleksikan keseimbangan antara suhu yang diproduksi dengan
suhu yang dilepaskan. Suhu rektum sering digunakan sebagai ukuran representatif
suhu tubuh (Marai et al. 2007). Suhu rektum domba pada zona nyaman adalah
38.3-39.9°C (Marai et al. 2007). Zona nyaman (thermoneutral zone) pada domba
adalah 22-31°C untuk beraktivitas dan reproduksi (Yousef 1985).
Denyut Jantung
Laju denyut jantung merupakan refleksi utama dari proses homeostatis
sirkulasi darah sepanjang status metabolisme yang umum (Marai et al. 2007).
Faktor fisiologis yang mempengaruhi denyut jantung pada hewan normal adalah
spesies, ukuran tubuh, umur, kondisi fisik, jenis kelamin, rangsangan, tahap
laktasi, rangsangan, posisi tubuh, aktivitas sistem pencernaan, ruminasi, dan
temperatur lingkungan (Frandson 1992). Menurut Schmidt-Nielsen (1997),
jantung memiliki suatu kapasitas yang kompleks untuk berkontraksi tanpa
stimulus eksternal. Denyut jantung domba normal menurut Duke’s (1995) adalah
60-120 denyut per menit. Cara untuk mendeteksi denyut jantung adalah dengan
meraba arteri menggunakan jari hingga denyutan terasa atau pada bagian dada
kiri atas (dekat lengan) dekat tulang axilla sebelah kiri dengan menggunakan
stetoskop. Selama musim panas, laju denyut jantung signifikan lebih tinggi
dibandingkan dengan musim dingin pada domba Barki di Timur Tengah (Ismail et
al. 1995). Laju denyut jantung pada waktu pagi hari (pukul 8.00) akan lebih
rendah dibandingkan dengan pada siang hari pukul (15.00) (Marai et al. 2007).
Respirasi
Dua fungsi utama sistem respirasi adalah menyediakan oksigen untuk darah,
dan mengambil karbondioksida dari dalam darah. Fungsi-fungsi yang bersifat
sekunder meliputi membantu dalam regulasi keasaman cairan ekstraseluler dalam
tubuh, membantu pengendalian suhu, eliminasi air dan pembentukan suara. Laju
respirasi dapat menjadi indikator terjadinya stres panas (Habeeb et al. 1992).
13
Domba akan melepaskan 20% panas tubuh melalui respirasi pada suhu 12°C dan
meningkat menjadi 60% dari total panas tubuh pada suhu 35°C (Thompson 1985).
Aktivitas respirasi ditandai dengan pergerakan tulang rusuk, tulang dada,
dan perut (merespons kontraksi paru-paru dan pergerakan diafragma), observasi
aktivitas respirasi lebih diutamakan saat ternak dalam posisi berdiri, karena posisi
berbaring akan mempengaruhi respirasi terlebih lagi pada ternak yang sedang
sakit. Pengontrolan frekuensi respirasi dengan cara berdiri pada salah satu sisi
ternak, lalu mengamati daerah dada dan perut, disarankan untuk mengobservasi
ternak dari kedua sisi, untuk mengetahui similaritas pergerakan kedua sisi
(Kelly1984).
Menurut Hecker (1983), laju respirasi untuk domba normal adalah 15-40
helaan/menit atau 30-80 respirasi/menit, sedangkan menurut Frandson (1992)
adalah 26-32 helaan/menit = 52-64 respirasi/menit. Mekanisme respirasi dikontrol
di medula yang sensitif terhadap CO2 dan tekanan darah. Jika tekanan meningkat
sedikit, pernapasan menjadi lebih dalam dan cepat (Esmay 1982). Peningkatan
frekuensi respirasi terjadi ketika ada peningkatan permintaan oksigen, yaitu ketika
terpapar ke suhu lingkungan dan kelembapan relatif yang tinggi (Kelly1984).
Konsumsi pakan berdasarkan jenis nutrisi akan mempengaruhi laju respirasi
pada kondisi stres panas (Bluett et al. 2001). Laju respirasi pada ternak yang
terpapar suhu lingkungan yang tinggi dapat mencapai 400 respirasi/menit dan
ketika terjadi penurunan menuju suhu yang rendah maka laju respirasi menjadi
lebih lama durasinya pada 155-200 respirasi/menit hingga menuju laju respirasi
normal dan nyaman (Marai et al. 2007). Laju respirasi akan meningkat pada siang
hari (15.00; 12.00; dan 16.00) dibandingkan dengan waktu pagi hari (8.00) pada
musim panas terhadap bangsa domba Mesir (Marai et al. 2008).
Emisi Gas Metana
Gas metana (CH4) merupakan salah satu gas yang menyebabkan pengaruh
gas rumah kaca atau GRK (CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, dan SF6) sehingga terjadi
pemanasan global (Vlaming 2008). Gas metana memiliki potensi pemanasan
global (PPG) 25 kali lipat dibandingkan dengan gas CO2 (Tabel 2). Sumber emisi
gas metana berasal dari alam (natural resources), manusia (anthropogenic
resources), dan sinks (Reay et al. 2010). Sumber emisi metana yang berasal dari
14
Tabel 2 Gas rumah kaca penyebab pemanasan global*
GRK
Masa aktif (tahun)
CO2 (karbon dioksida)
CH4 (metana)
N2O (Nitrogen oksida)
PFC atau CF4 (Perfluorometana)
HFC atau CHF3(hidrofluorocarbon)
SF6 (Sulphur hexaflorida)
50-200
12
114
50000
270
3200
PPG
1
25
298
7390
14800
22800
Keterangan: *Sumber IPCC (2001) dan Solomon (2007); PPG (Potensi Pemanasan Global) adalah
istilah untuk global warming potential (GWP) berdasarkan masa CO2 selama 100
tahun.
Gambar 6 Sumber produksi gas metana dunia (Reay et al. 2010)
perbuatan manusia terbesar dari sektor peternakan atau ruminansia. Deskripsi
emisi metana berdasarkan sumber produksi disajikan pada Gambar 6.
Emisi gas rumah kaca nasional menempatkan Indonesia pada peringkat ke
empat emitter gas rumah kaca (GRK) dunia karena efek kebakaran hutan dan
gambut. Indonesia menempati peringkat ke-21 emitter GRK dunia apabila aspek
kebakaran hutan tidak diikut sertakan. Emisi nasional GRK ditampilkan pada
Tabel 3. Sektor pertanian termasuk didalamnya sektor peternakan relatif stabil dan
memiliki tingkat emisi GRK yang rendah. Sektor peternakan dalam skala nasional
kurang lebih memiliki tingkat emisi gas metana 1.2% secara keseluruhan. Namun
demikian peran turut andil dalam pengendalian emisi sangat perlu dilakukan.
15
Tabel 3 Emisi gas rumah kaca total nasional (dalam juta ton CO2 - eq)
Laju (%/th)
Sektor
Tahun 2005
Energi (termasuk polusi transportasi)
Industri
Pertanian
Limbah
LUCF
Kebakaran gambut
369.80
48.73
80.18
166.83
674.83
451.00
Total
1991.37
5.7
2.6
1.1
1.2
fluktuasi
fluktuasi
Keterangan: emisi gas rumah kaca adalah total emisi CO2, CH4, N2O, PFC, HFC, dan SF6; LUCF
(Land Use Change and Forestry) termasuk kebakaran hutan; sumber MOE (2009).
Tingkat emisi gas metana dari proses pencernaan sapi potong, sapi perah,
kerbau, kambing, dan domba secara berurutan adalah 47, 61, 55, 5, dan 5 kg/ek/th
dan dari manajemen kotoran 1, 31, 2, 0.22, dan 0.20 kg/ek/th (IPCC 2006).
Produksi gas metana dari eruktasi atau enterik ternak lebih besar dibandingkan
dengan feses atau kotoran. Produksi metana dihasilkan sebagai hasil samping
fermentasi rumen yang menyebabkan berkurangnya energi bruto sebesar 2-15%
(Johnson & Johnson 1995). Peran mitigasi sangat penting sebagai solusi
pemanasan global dan peningkatan produksi. Upaya untuk menurunkan gas
metana berdasarkan waktu penyelesainya menurut Keliher dan Clark (2010)
disajikan pada Tabel 4. Penggunaan ekstrak pada tumbuhan dengan senyawa yang
mengandung minyak esensial, saponin, tannin, dan organosulfur untuk
meningkatkan fermentasi rumen, metabolisme protein menurunkan emisi metana
(Patra & Saxena 2010).
Tabel 4 Metode pengurangan emisi gas metana enterik ruminansia
Singkat
Periode waktu
Metode
Pengurangan populasi ternak
Meningkatkan produktivitas tiap individu ternak
Manipulasi pakan
Modifikasi ekosistem rumen
Sedang ( 10 tahun)
Target manipulasi