Biokonversi Dedak Padi oleh Kapang Aspergillus Ficuum sebagai Upaya Menurunkan Kadar Fitat dan Pengaruhnya terhadap Kinerja Ayam Petelur

BIOKONVERSI DEDAK PAD1 OLEH KAPANG ASPERGILLUS FICUUM
SEBAGAI UPAYA MENURUNKAN KADAR FITAT DAN PENGARUHNYA
TERHADAP KTNERJA AYAM PETELUR

Oleh :

Siti Wahyuni H.S.

PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

1995

BIOKONVERSI DEDAK PAD1 OLEH KAPANG A S P E R G I W S FICtlDW
SEBAGAI UPAYA MENURUNKAN KADAR FITAT DAN PENGARUENYA
TERHADAP KINERJA AYAM PETELUR

Bioconversion of Rice Bran by Aspergillus ficum
to reduce the Content of Phytate and its Effect
on the Laying Hens Performance


ABSTRACT
Three experiments were conducted to evaluate the performance of laying hens fed on fermented rice bran ( F R B )
utilizing A. ficum. In Experiment 1, the phytase-producing
ability of A. ficuum was tested. The mold produced 2.561 AU
of phytase when was grown for 88 hours on rice bran medium.
In Experiment 2, in vitro and in vivo studies were carried
out on rice bran before and after fermented utilizing A. fic u m . Fermentation of rice bran reduced phytic acid by about
83.25 %, but had no effect on protein digestibility. Protein
content, Ca and P retention, and P availability in FRB were
higher (Pc0.05) than in unfermented rice bran ( URB ) . There
were no differences in metabolizable energy content and N
retention. In Experiment 3, 5 treatment diets and a control
diet were each fed to 5 groups of 4 hens in individual battery cages. The treatment diets contained 10 to 50 % FRB,
the control diet contained 30 % URB. All diets contained 15%
protein with 2650 kcal/kg ME and had similar Ca, Pav, lysine
methionine and TSAA contents. Egg production, egg weight,
feed conversion, Haugh unit, shell thickness, yolk index, Ca
retention and Mg content of shell were not affected by fermentation. Feed consumption and P retention in shell of hens
fed FRB diets were higher ( Pc0.05 ) than those fed the control diet. The higher FRB content of diet increased (Pc0.05)
feed conversion, P retention and Mg content of shell; reduced ( Pc0.05 ) feed consumption, egg production and yolk inindex. Egg weight, Haugh unit, shell thickness and Ca retention in shell were not affected.


SIT1 WAHYUNI HARRY SUPRAPTI. Biokonversi Dedak Padi Oleh
Kapang A s p e r g i l l u s ficuum

Sebagai Upaya Menurunkan Kadar

Fitat Dan .Pengaruhnya Terhadap Kinerja Ayam
(Di bawah bimbingan

Petelur

Juju Wahju, sebagai Ketua, Dawan Su-

gandi, D.J. Samosir, A. A. Mattjik, Norman

R. Azwar

dan

Budi Tangenjaya, sebagai Anggota) .

Serangkaian penelitian

telah dilakukan di Institut

Pertanian Bogor dan Balai Penelitian Ternak, Ciawi untuk
mempelajari daya produksi enzim fitase dari kapang Asperg i l l u s ficuum dalam medium dedak padi serta perubahan-per-

ubahan nilai nutrisi yang terjadi pada dedak padi setelah
fermentasi. Dedak padi hasil fermentasi dikaji pengaruhnya
terhadap ayam petelur periode produksi.
Penelitian pertama
vivo

menggunakan

dilakukan secara

ayam jantan dewasa

in v i t r o dan in


serta ayam broiler.

Penelitian kedua dengan menggunakan dedak padi hasil fermentasi dalam susunan ransum ayam petelur, dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap yang terdiri atas

6 perla-

kuan dan 5 ulangan. Lima macam ransum mengandung dedak padi hasil fermentasi masing - masing sebesar 10, 20, 30, 40
dan 50 % serta ransum kontrol tanpa dedak padi
namun mengandung

fermentasi

30 % dedak padi mentah, diberikan kepada

120 ekor ayam petelur tipe medium selama 20 minggu; dengan

tujuan untuk

mengetahui pengaruh fermentasi dan pengaruh


peningkatan penggunaan dedak padi hasil fermentasi dalam
ransum

terhadap kinerja produksi yang meliputi konsumsi

ransum, produksi telur hen-day, bobot telur, konversi ransum, tebal kerabang, nilai Haugh unit, indeks kuning telur
serta retensi Ca, P dan kandungan Mg
sum perlakuan disusun

iso protein

dalam kerabang. Ran-

dan

dengan 2650 kkal/kg 1 , demikian juga

iso energi


(

15 %

dengan kandungan Ca

dan P.
Terhadap data hasil pengamatan dilakukan analisis ragam; untuk mengetahui

pengaruh fermentasi dilakukan uji

kontras ortogonal, sedangkan untuk mengetahui pengaruh peningkatan dedak padi hasil fermentasi dalam ransum dilakukan pengujian

polinom ortogonal yang dilanjutkan dengan

analisis regresi untuk mengetahui trend respons.
Hasil analisis data dan pembahasan menunjukkan bahwa:
1. Dedak padi dapat digunakan sebagai medium

untuk menum-


buhkan kapang Aspergillus ficuum guna mendapatkan enzim
fitase; aktivitas enzim fitase
peroleh adalah
si sekitar

88

2.529

tertinggi yang bisa di-

Unit Aktivitas pada lama fermenta-

jam.

2. Fermentasi menggunakan dosis laru

jumlah dedak padi nyata
kadar fitat


sampai

( Pc0.05

8 3 . 2 5 %,

kecernaan protein in vi tro.

sebesar 0.75 %
)

dari

menurunkan kandungan

tetapi tidak mempengaruhi

3. Pengujian


menggunakan

ayam jantan dewasa menunjukkan

bahwa fermentasi nyata (Pe0.05) dapat meningkatkan kandungan protein kasar dedak padi

dari 12.67 %

menjadi

15.56 %; ,retensi P dari 47.02 % menjadi 79.07 %; retensi Ca dari 42.02 %
berpengaruh nyata

menjadi 55.65 % . Akan tetapi

tidak

terhadap kandungan energi metabolis

dan retensi N. Pengujian menggunakan ayam pedaging menunjukkan bahwa


ketersediaan biologik P meningkat dari

0.157 % menjadi 0.527 % .
4. Fermentasi nyata

(

Pe0.05

)

dapat meningkatkan konsumsi

ransum dan retensi P dalam kerabang.
5. Fermentasi tidak memperlihatkan pengaruh

yang nyata

terhadap produksi telur hen-day, bobot telur, konversi

ransum, nilai Haugh uni t, tebal kerabang, indeks kuning
telur, retensi Ca serta kandungan Mg dalam kerabang.
6. Peningkatan kandungan dedak padi hasil fermentasi dalam

ransum nyata (Pe0.05) dapat memperbaiki konversi ransum
mengikuti persamaan:
y

=

2.296

+

4.141 X

-

18.607

x2

(R2 = 0.4849); juga nyata meningkatkan
kuti persamaan:

Y

=

0.632

+

+

23.833

x3

retensi P mengi-

2.632 X

-

(R2 = 0.674) serta kandungan Mg mengikuti
Y = 0.628 + 0.116 X
(r2 = 0.241).

0.0002

x2

persamaan:

7.

Peningkatan kandungan dedak padi hasil fermentasi dalam
ransum nyata (Pe0.05) menurunkan konsumsi ransum mengikuti persamaan:
dan

produksi

Y = 90.058

-

Y = 129.174

telur

-

19.604 X

(r2 = 0.538)

hen - day mengikuti

23.668 X

persamaan:

(r2 = 0.559) serta indeks warna

kuning telur mengikuti persamaan

:

Y

s

9.177

-

10,292 X

(r2 = 0.798).
8. Peningkatan kandungan dedak padi hasil fermentasi dalam

ransum

tidak menunjukkan pengaruh yang nyata

terhadap

nilai Haugh unit, bobot telur, tebal kerabang serta retensi Ca dalam kerabang.
9. Pemberian dedak padi fermentasi sampai dengan 40 %

ma-

sih menghasilkan tingkat produksi telur, nilai konversi
ransum dan tebal kerabang telur yang memuaskan , serta
mengurangi jumlah penggunaan Di-Calcium phosphate sebanyak 89 % . Dengan demikian jumlah ekskresi P akan menurun sehingga dapat membantu mengurangi pencemaran lingkungan akibat P.

BIOKONVERSI DEDAK PAD1 OLEH KAPANG ASPERGILLUS FICUUM
SEBAGAI UPAYA MENURUNKAN KADAR FITAT DAN PENGARUHNYA
TERHADAP KINERJA AYAM PETELUR

Oleh :

SIT1 WAHYUNI H.S.
PTK 905 12

Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor

JURUSAN ILMU TIERNAH

BOGOR

1995

Judul Disertasi

: BIOKONVERSI DEDAK PAD1 OLEH KAPANG

ASPERGILLUS FICUUM SEBAGAI UPAYA
MENURUNKAN KADAR FITAT DAN
PENGARUHNYA TERHADAP KINERJA
AYAM PETELUR
Nama Mahasiswa

: SIT1 WAHYUNI H.S.

Nomor Pokok

: 90512

Menyetujui :
1. Komisi Pembimbing

---

I

(Prof. Dr. H. Juju Wahju)

n

Ketua

(Prof. Dr. D.J. Samosir)

(Prof. Dr. Dawan Sugandi)
Anggota

(Dr. Ir. H. A.A. Mattjik)

\

-

(Dr. H. Norman R. Azwar)
Anggota

2. Ketua Program Studi
Ilmu Ternak

~ 1 9DEC 899

(Dr. Ir. Budi Tangenjaya)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 28 November
tahun 1952, sebagai anak pertama keluarga Harry Soejadi dengan Siti Rumhaya.
Pada tahun 1971 menamatkan Sekolah Menengah Atas Negeri I11 Bandung dan gelar Sarjana Peternakan diperoleh dari
Fakultas Peternakan, Universitas Padjadjaran, Bandung pada
tahun 1978.
Sejak tahun 1980 bekerja sebagai Tenaga Pengajar Tetap
pada Fakultas Peternakan, Universitas Padjadjaran.
Kesempatan untuk mendalami Ilmu Nutrisi Unggas penulis
peroleh pada tahun 1982-1983 pada Georg August Universitgt
di Jerman Barat atas beasiswa pemerintah Jerman
Gelar Magister Sains dalam bidang

DAAD

(

) .

Ilmu Ternak penulis

peroleh dari Institut Pertanian Bogor pada tahun 1989.
Pada tahun 1992 penulis mendapat kesempatan untuk bekerja

sebagai peneliti tamu pada

Veterinar

Medizinische

Universitat Vienna atas biaya pemerintah Austria

(

b~ ) .

Sejak September 1990 penulis tercatat sebagai mahasiswa program Doktor pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor Jurusan Ilmu Ternak.

UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan
Maha Pengasih
Nyalah

ke hadirat Allah Yang

lagi Maha Penyayang, karena atas perkenan-

seluruh penelitian dan penulisan

Karya Ilmiah ini

dapat diselesaikan.
Dengan terwujudnya

Karya Ilmiah ini penulis menyam-

paikan ucapan terima kasih dari lubuk hati yang paling dalam dan penghargaan yang setinggi - tingginya kepada yang
terhormat
Pembimbing

Bapak Prof. Dr. Juju Wahju sebagai Ketua Komisi
serta para

Anggota Komisi Pembimbing yaitu

:

Bapak Prof.Dr. Dawan Sugandi, Bapak Prof.Dr. D.J. Samosir,
Bapak Dr. Ir. A.A. Mattjik, Bapak Dr. Norman Razief Azwar
dan Bapak Dr. Ir. Budi Tangenjaya yang telah tulus ikhlas
meluangkan

waktu yang

tidak sedikit untuk mengarahkan,

membimbing dan memberi petunjuk-petunjuk yang sangat berharga sejak penyusunan usulan penelitian hingga penulisan
disertasi ini. Sungguh tak terhingga kebaikan yang penulis
terima dari Bapak-Bapak semua, penulis tidak dapat memberi
imbalan berupa apapun

selain ucapan terima kasih, terima

kasih dan sekali lagi terima kasih

semoga Allah Yang Maha

Kuasa senantiasa melimpahkan rakhmat dan hidayahNya.
Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ibu
Dr. Ir. Ratna Siri Hadioetomo sebagai Kepala Divisi Mikrobiologi, Laboratorium Terpadu Analisa Kimia-IPB yang telah
membantu penulis dalam pengadaan kapang A. f i c u u m .

Terima kasih dan penghargaan setinggi - tingginya disampaikan kepada Rektor Institut Pertanian Bogor, Direktur
Program Pascasarjana
Program Studi

Institut Pertanian Bogor

Ilmu Ternak

dan

Program Pascasarjana

Ketua

Institut

Pertanian Bogor serta Rektor Universitas Padjadjaran, Dekan Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran dan Kepala
Laboratorium

Produksi Ternak Unggas

Fakultas Peternakan

Universitas Padjadjaran yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk menempuh pendidikan di

Institut Perta-

nian Bogor.
Kepada Kepala Balai Penelitian Ternak Ciawi, Direktur
Pusat Antar Universitas Bidang Pangan dan Gizi - IPB, Direktur

Pusat Antar Universitas

Bidang

Ilmu Hayat - IPB,

Kepala Laboratorium Ilmu Produksi Ternak Unggas - IPB dan
Kepala Laboratorium Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak - IPB,
penulis mengucapkan

terima kasih yang tak terhingga

atas

kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk menggunakan fasilitas laboratorium dan kandang yang ada dalam
lingkungan yang Bapak pimpin. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. A. Gozali, MSc., staf peneliti
pada Balai Penelitian Ternak yang secara pribadi telah meminjamkan sangkar beserta peralatannya kepada penulis.
Ucapan terima kasih yang sebesar - besarnya

penulis

sampaikan kepada rekan-rekan mahasiswa yang bersama - sama

melakukan penelitian

dengan penulis, terutama Ir. Hartati

Chairunnisa, SU., Ir. Nuri
MS., Ir. Mitro Gesang

Andarwulan, MS., Ir. Herianus,

serta

Ir. Ismeth Inounu, MS.

yang

telah banyak membantu penulis serta memberi masukan-masukan yang sangat berharga untuk penulisan Disertasi ini.
Ucapan terima kasih selanjutnya penulis sampaikan kepada Ibu Yuniarti dari
dang

Laboratorium Mikrobiologi

PAU Bi-

Pangan dan Gizi - IPB; Ibu Eni Aryani, Bapak Suharto

dan Bapak Drs. Haryono dari Balai Penelitian Ternak Ciawi;
Bapak Hadi, Bapak Jamhar

dan Bapak Siroen dari

Fakultas

Peternakan IPB serta adik-adik tercinta Dra. Murti Winarni
H.S. dan

Hesti Nursari H.S. yang telah membantu penulis

dalam pelaksanaan penelitian, pengumpulan dan tabulasi data. Tanpa bantuan anda semua

tidak mungkin

Disertasi ini

dapat terwujud, untuk itu sekali lagi penulis mengucapkan
terima kasih.
Atas keramahtamahan, rasa persahabatan

dan semua ke-

baikan yang telah diberikan kepada penulis selama menempuh
pendidikan di IPB, terutama pada saat pelaksanaan penelitian; penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada Ibu Prof. Dr. Peni S. Hardjosworo,
MSc., Bapak

Drs. Sumono Rukadi, Ibu

Ir. Rukmiasih , MS.,

Ibu Ir. Niken Ulupi MS. , Ibu Ir. Iman Rahayu H.S. , MS. dan
Ibu Ade Sri Sulastri.

Pada

kesempatan ini pula, secara khusus penulis me-

nyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada yang

terhormat

Wijayakusuma, Bapak

Ibu Juju Wahju, Ibu Prof. Dr.

Reviany

Prof. Dr. Djokowuryo Sastradipradja,

Bapak Dr. Ir. Arnold P. Sinurat, MSc., Ibu Elizabeth Wina
MSc., teman - teman serumah Dr. Nurhayati D.P., MSc.

dan

Dr. Ir. Sri Wening Handayani, MSc. serta yang tercinta keluarga

Ibu Ir. Elvia H. Burhanudin, MS.

kesempatan selalu memberi

yang pada setiap

dorongan moril

maupun materil

kepada penulis.
Kepada

semua pihak yang

tidak mungkin penulis sebut

satu per satu dan telah membantu penulis baik moril maupun
materil, penulis sampaikan ucapan terima kasih.
Terakhir kepada Ibu dan Ayah tercinta yang telah mendidik penulis untuk mencintai ilmu, dengan kerendahan hati
penulis menyampaikan

ucapan terima kasih dan penghargaan

yang setinggi-tingginya atas doa restu

dan jerih payahnya

dalam mendidik penulis selama ini.
Semoga semua amal kebaikan yang telah penulis terima
selama ini mendapat

balasan

Subhanahu Wataala. Amin

yang

setimpal

dari

Allah

!

B o g o r, 1995

Siti Wahyuni H.S.

DAFTAR IS1
Halaman

...................................

vi

.................................
DAFTAR SKEMA
.................................
DAFTAR GAMBAR
................................
DAFTAR LAMPIRAN
..............................
...................................
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA
.............................
Potensi Dedak Padi Di Indonesia
... ......

viii

DAFTAR IS1
DAFTAR TABEL

ix

x
xi
1

5
5

Penggunaan Dedak Padi Dalam Ransum Ayam

6

Fitat Sebagai Antinutrisi Dalam Dedak Padi

7

............................
Aspergill us ficuum
......................
Proses Fermentasi
.......................
Enzim Fitase

Aspek Nutrisi Bahan Pakan Yang Difermentasi
Oleh Kapang A. ficuun
...............
MATERI DAN METODE PENELITIAN
I. Penelitian Pendahuluan

.................
...............

10
14
15

18
21

21

Mempelajari Kemampuan Kapang A. ficuun
Untuk Memproduksi Enzim Fitase
Pembuatan Laru Dedak Padi
Fermentasi Dedak Padi

......

..........
..............

Pengujian Nilai Nutrisi Dedak Padi
Hasil Fermentasi
....................

22

26
26
29

Daftar Isi (lanjutan)
I1 . Penelitian Lanjutan
.................
Pengaruh Penggunaan Dedak Padi Fermentasi
Dalam Ransum Terhadap Kinerja Ayam Pete................................
lur

36

........................
...............
I . Penelitian Pendahuluan
Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap
Aktifitas Enzim Fitase . . . . . . . . . . . . . . . .

40

HASIL DAN PEMBAHASAN

36

40
40

Pengaruh Dosis Laru Terhadap Penurunan
Kandungan Fitat Dan Kecernaan Protein
in vitro
............................
Pengaruh Fermentasi Terhadap Perubahan
.....................
Nilai Nutrisi
I1 . Penelitian Lanjutan

...............

Pengaruh Perlakuan Terhadap Performans
............................
Produksi
Konsumsi Ransum
..............
Produksi Telur
...............
Bobot Telur
..................
Konversi Ransum
..............

51
51
54
57
58

Pengaruh Perlakuan Terhadap Kualitas
Telur
.............................
Tebal Kerabang
...............
Nilai Haugh unit
.............
Indeks Warna Kuning Telur
......

61
61
63
64

Pengaruh Perlakuan Terhadap Retensi Dan
Kandungan Mineral Dalam Kerabang
....
Retensi Kalsium
...............
Retensi Fosfor
................
Kandungan Magnesium
...........

67
67
68
71

..........................
DAFTAR PUSTAKA
..............................
LAMPIRAN
....................................
KESIMPULAN DAN SARAN

73
75
83

DAFTARTABEL
Nomor

Teks

Halaman

1. Susunan Ransum Percobaan Untuk Menentukan

Kandungan P Tersedia Dalam Dedak Padi Hasil Fermentasi
........................
2. Susunan Ransum Percobaan Untuk Penelitian

Lanjutan

..............................

39

3. Aktifitas Enzim Fitase Yang Dihasilkan

.........

Pada Berbagai Lama Fermentasi
4.

Pengaruh Dosis Laru Terhadap Penurunan Kadar
...
Fitat Dan Kecernaan Protein in vitro

40
43

5. Pengaruh Fermentasi Terhadap Perubahan Nilai

Nutrisi Dedak Padi

....................

45

6. Kandungan Zat-zat Makanan Dalam Dedak Padi

.........

Sebelum Dan Sesudah Fermentasi

47

7. Rataan Performans Produksi Pada Masing-masing

Perlakuan Selama Penelitian

............

51

8. Rataan Nilai Kualitas Telur Pada Masing -

masing Perlakuan Selama Penelitian

......

61

9. Rataan Retensi Dan Kandungan Mineral Dalam

Kerabang Pada Masing-masing Perlakuan Se.........................
lama Penelitian

viii

67

DAFI'AR SKEMA
Nomor

Halaman

1. Proses Fermentasi Dedak Padi Oleh Kapang

A.ficuum Untuk Mendapatkan Larutan Enzim
.................................
Kasar

24

.......

28

2. Proses Pembuatan Laru Dedak Padi

DAFTAR GAMBAR
Nomor

Halaman

1. Struktur Asam Fitat Dan Struktur Kompleks
....
Fitat-Mineral Menurut Erdman (1979)

2. Ikatan Asam fitat Dengan Zn Dalam Bentuk
...........................
Reaksi Kimia
3. Sekuen Reaksi Enzim Fitase Dedak Gandum

Dengan Substrat Mio-inositol Heksakisfos.........
fat Menurut Courtois dan Joseph
4.

Hubungan Antara Lama Fermentasi Dengan
Aktivitas Enzim Fitase Yang Diperoleh

...

5. Hubungan Antara Tingkat Pemberian DPF

Dengan Konsumsi Ransum

................

6. Hubungan Antara Tingkat Pemberian DPF

Dengan Produksi Telur Hen-day

.........

7. Hubungan Antara Tingkat Pemberian DPF

Dengan Konversi Ransum

................

-8.Hubungan Antara Tingkat Pemberian DPF

Dengan Indeks Kuning Telur

.............

9. Hubungan Antara Tingkat Pemberian DPF

Dengan Retensi Fosfor

.................

10. Hubungan Antara Tingkat Pemberian DPF

Dengan Kandungan Magnesium

............

DAFTAR LAMPIRAN
Nomor

Teks

Halaman

1. Rataan Nilai Absorbansi Larutan Fosfat Un-

tuk Pembuatan Kurva Standar

............

2. Nilai Absorbansi P205 Yang Dibebaskan
Oleh Larutan Enzim Fltase Kasar (Setelah Di...
koreksi Oleh Nilai Absorbansi Kontrol)

84

84

3. Konsentrasi P Yang Dibebaskan Oleh Larutan

.............................

Enzim Kasar

85

4. Aktifitas Enzim Fitase Yang Dihasilkan Pada

Berbagai Lama Fermentasi

................

85

5. Sidik Ragam Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap

Aktivitas Enzim Fitase yang Diperoleh

...

86

6. Penurunan Kandungan Fitat Pada Berbagai Dosis

Laru

....................................

87

7. Sidik Ragam Pengaruh Dosis Laru Terhadap Pe-

nurunan Kandungan Fltat

.................

87

8. Kecernaan Protein in v i t r o Pada Berbagai

.............................

Dosis Laru

9. Sidik Ragam Pengaruh Dosis Laru Terhadap Kecernaan Protein in v i t r o
................

88
88

10. Uji t Pengaruh Fermentasi Terhadap Kandungan

Energi Metabolis

........................

89

11. Uji t Pengaruh Fermentasi Terhadap Kandungan

Protein Kasar

...........................

90

12. Uji t Pengaruh Fermentasi Terhadap Retensi

Fosfor

..................................

91

13. Uji t Pengaruh Fermentasi Terhadap Retensi

Kalsium

.................................

92

14. Uji t Pengaruh Fermentasi Terhadap Retensi

Nitrogen

................................

93

Daftar Lampiran (lanjutan)
15. Kandungan Abu Tulang Tibia Pada Ayam Broiler

.......................

Umur Tiga Minggu

94

16. Perhitungan Kandungan P tersedia Dalam Dedak

...........

Padi Dan Dedak Padi Fennentasi

95

17. Konsumsi Protein Ransum Basal, Jumlah Protein

Ekskreta Ransum Basal dan Jumlah Protein Endogen
...................................

96

18. Kebutuhan Protein Ayam Petelur Hubbard Golden

Comet Fase produksi I

...................

96

19. Rataan Konsumsi Ransum Pada Masing-masing

Perlakuan Selama Penelitian

.............

97

20. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Kon-

sumsi Ransum

............................

97

21. Rataan Produksi Telur Hen-day Pada Masing-

masing Perlakuan Selama Penelitian

.......

98

22. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Pro-

duksi Telur Hen-day

...................

98

23. Rataan Bobot Telur Pada Masing-masing Perla-

kuan Selama Penelitian

..................

99

24. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Bobot

Telur

...................................

99

25. Rataan Konversi Ransum Pada Masing-masing Per-

lakuan Selama Penelitian

................

100

26. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Kon-

versi Ransum

............................

100

27. Rataan Tebal Kerabang Pada Masing-masing Per-

lakuan Selama Penelitian

...............

101

28. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Tebal

Kerabang Telur

..........................

102

29. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap In-

deks Warna Kuning Telur

.................

102

Daftar Lampiran (lanjutan)
30. Rataan Indeks Warna Kuning Telur Pada Masing-

......

masing Perlakuan Selama Penelitian

103

31. Rataan Nilai Haugh unit Pada Masing-masing

............

Perlakuan Selama Penelitian

32. Rataan Retensi Kalsium Dalam Kerabang Pada

104

..

105

............

105

Masing-masing Perlakuan Selama Penelitian
33. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Re-

tensi Kalsium Dalam Kerabang

34. Rataan Retensi Fosfor Dalam Kerabang Pada

..

106

.............

106

Masing-masing Perlakuan Selama Penelitian
35. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Re-

tensi Fosfor Dalam Kerabang

36. Rataan Kandungan Magnesium Dalam Kerabang

Pada Masing-masing Perlakuan Selama Pene.................................
litian

107

37. Sidik Ragam Pengaruh Perlakuan Terhadap Kan-

dungan Magnesium Dalam Kerabang

.........

107

38. Komposisi Setiap 5 kg Pfizer Premix 2A

(Penelitian pendahuluan)

................

108

39. Komposisi Setiap kg Premix/Suryamix Plus

(Penelitian lanjutan/Uji ransum)

........

109

40. Kandungan Asam-asam Amino Dalam Dedak Padi

Sebelum Dan Sesudah Fermentasi

xiii

..........

110

PENDAHULUAN
Fluktuasi harga bahan pakan merupakan kendala yang
paling sering mengguncang stabilitas usaha peternakan ayam
ras di Indonesia, karena

seperti diketahui bahwa biaya

ransum dapat mencapai 70 %

dari seluruh biaya produksi;

tingginya harga ransum ini disebabkan oleh beberapa bahan
pakan yang masih h a m s diimpor.
Untuk menekan biaya ransum telah banyak digunakan bahan pakan

berupa

limbah industri produk pertanian yang

penggunaannya tidak bersaing dengan kebutuhan manusia. Salah satu limbah industri produk pertanian yang paling populer dan banyak digunakan dalam menyusun ransum ayam adalah dedak padi halus atau lunteh yang dalam penelitian ini
untuk selanjutnya disebut dedak padi, yaitu hasil ikutan
dari penggilingan padi

yang diperoleh setelah beras dipi-

sahkan dari kulit gabah atau sekam dan dedak kasar.
Ditinjau dari

ketersediaannya yang melimpah

sebagai

akibat swasembada beras, penggunaannya yang saat ini belum
bersaing dengan kebutuhan manusia serta harga yang relatif
murah dibandingkan dengan harga bahan pakan lain, penggunaan dedak padi

dalam jumlah besar

dalam susunan ransum

ayam perlu dipertimbangkan.
Walaupun kandungan energi, protein, vitamin B dan beberapa mineral

dalam dedak padi

cukup

tinggi, beberapa

hasil penelitian memperlihatkan
yang dapat

bahwa jumlah dedak padi

digunakan dalam suatu susunan ransum ayam sa-

sangat terbatas. Pada ransum-ransum komersial dedak padi
hanya digunakan 10 - 20 %, karena dapat menghambat pertumbuhan dan menurunkan tingkat ketersediaan biologik mineral
mineral

tertentu, terutama untuk

ayam pedaging

dan anak

ayam yang sedang tumbuh. Hal tersebut nampaknya disebabkan
oleh kandungan serat kasar yang tinggi serta zat-zat antinutrisi yang salah satunya diperkirakan fitat. Dilaporkan
bahwa dedak padi mengandung 1.44 % Fosfor dan 80 % diantaranya dalam bentuk fitat (Halloran, 1980).
Mengingat

ketersediaannya yang melimpah, potensinya

sebagai bahan pakan serta

faktor antinutrisi yang dikan-

dungnya, pemikiran ke arah pemanfaatan dedak padi sebagai
bahan pakan secara lebih efisien sangat diperlukan.
Metode-metode pengolahan untuk memperbaiki efisiensi
pemanfaatan dedak padi

telah dilakukan baik secara fisik

maupun secara kimiawi, di antaranya dengan pengukusan, penyeduhan

dengan air panas, menghilangkan

kandungan lemak

maupun menambahkan antioksidan.
Fitat dalam bentuk asam maupun
bentuk utama

garam fitat merupakan

simpanan fosfor yang terdapat pada lapisan

luar butir-butiran (seralia). Senyawa ini sangat sukar dicerna, sehingga fosfor dalam bentuk fitat

tidak dapat di-

manfaatkan oleh tubuh. Dengan demikian sebagian besar dari

fosfor tersebut akan diekskresikan melalui feses dan dapat
menyebabkan pencemaran.
Selain mampu mengkhelat

ion-ion bervalensi dua t e n -

tama kalsium (Ca), besi (Fe) dan seng (Zn) untuk membentuk
kompleks fitat-mineral yang sukar larut, fitat mudah pula
bereaksi dengan protein membentuk kompleks fitat - protein
yang dapat

menurunkan kelarutan protein. Dengan demikian

akan menghambat laju hidrolisis protein oleh enzim - enzim
proteolitik.
Fosfor dan mineral-mineral lain dalam kompleks fitat
hanya dapat digunakan oleh unggas

apabila g n p fosfatnya

terhidrolisis oleh enzim fitase. Enzim ini akan menghidrolisis fitat menjadi inositol dan asam fosfat. Dengan demikian juga

akan meningkatkan

ketersediaan fosfor bagi tu-

buh.
Enzim fitase

sebenarnya terdapat dalam mukosa usus

ayam, namun fitase usus ini tidak mampu menghidrolisis fitat

dari pakan

karena jumlahnya tidak memadai

walaupun

Irving dalam Cosgrove (1980) mengemukakan bahwa enzim fitase dalam usus ayam dapat diaktifkan oleh
ion

kehadiran ion-

Selain itu kerja fitase ini juga dihambat oleh

adanya

Ca

dalam usus

terutama pada

ayam petelur

yang

mendapat ransum dengan kandungan Ca cukup tinggi.
Untuk

menghidrolisis fitat dalam bahan pakan

dapat

digunakan enzim fitase yang diisolasi dari sumber lain

seperti misalnya

mikroba. Salah satu jenis mikroba

dilaporkan dapat memproduksi

yang

enzim fitase adalah kapang

Aspergillus ficuum (Shieh dan Ware, 1968).

Alternatif lain dalam upaya meningkatkan efisiensi
pemanfaatan dedak padi

sebagai bahan pakan

mengubahnya menjadi produk lain melalui

adalah dengan

teknologi fermen-

tasi, yaitu suatu proses metabolisme dimana enzim dari mikroorganisme melakukan

oksidasi, reduksi, hidrolisis dan

reaksi kimia lainnya sehingga terjadi perubahan kimia pada
suatu

substrat organik dengan menghasilkan produk

ter-

tentu.
Berdasarkan uraian di atas maka dalam penelitian ini
akan dilakukan biok0nvers.i dedak padi

oleh kapang Asper-

g i l l u s f i c u u m melalui teknik fermentasi .

Tujuan penelitian ini adalah

:

1. Menguji produksi enzim fitase kapang Aspergill us ficuum

dalam medium dedak padi

dengan sistem fermentasi media

padat.
2. Mempelajari perubahan nilai nutrisi

dedak padi setelah

difermentasi oleh kapang Aspergill us ficuum.
3. Mempelajari

pengaruh penggunaan dedak padi hasil fer-

mentasi dalam ransum terhadap kinerja ayam petelur.

TINJAUAN PUSTAKA
Potensi Dedak Padi di Indonesia

Dedak padi
yang

merupakan hasil ikutan penggilingan padi

berasal dari

proses

lapisan luar beras pecah kulit

penyosohan beras. Dalam setiap proses

gabah menjadi beras

dalam

pengolahan

akan dihasilkan dedak kira-kira seba-

nyak 10 %, di samping pecahan-pecahan beras atau menir sebanyak

17 %,

tepung beras

3 %,

sekam 20 %

dan berasnya

sendiri 50 % . Persentase tersebut sebenarnya sangat bervariasi bergantung

kepada varietas

dan umur padi, derajat

penggilingan serta cara penyosohannya (Grist, 1972).
Dedak padi yang diperjualbelikan kadang-kadang masih
tercampur dengan bagian-bagian butir padi yang lain seperti lembaga, pecahan - pecahan beras

atau menir

dan sekam

dalam jumlah kecil. Untuk selanjutnya dalam penelitian ini
yang dimaksud

dengan dedak padi

adalah dedak yang oleh

Loebis (1958) disebut dedak halus atau lunteh.
Keberhasilan pemerintah dalam program swasernbada beras yang berarti

peningkatan produksi beras, telah menye-

babkan terjadinya peningkatan produksi hasil ikutan pengolahan padi menjadi beras di antaranya adalah dedak.
Laporan Biro Pusat Statistik (1991) menunjukkan bahwa
produksi gabah kering giling di Indonesia pada tahun 1991
diperkirakan mencapai

36 547 055 ton, dengan

perkiraan

jumlah dedak padi
berat gabah

yang

dihasilkan antara 5 - 9 %

yang digiling

(

Abbas, dkk., 1985

)

dari

maka akan

dihasilkan dedak padi sebanyak 1 827 352.75 - 3 289 234.95
ton

; 23 %

di antaranya dihasilkan oleh propinsi Jawa

Barat. Selanjutnya Laporan Sementara Biro Pusat Statistik
pada tahun 1994

memperlihatkan bahwa

produksi dedak padi

di Indonesia diperkirakan telah mencapai 4.05 juta ton.

Penammaan Dedak Padi Dalam Ransum Avam

Menurut National Research Council

(

NRC

)

- Nutrients

Requirement of Poultry (1984), dedak padi mengandung energi metabolis sebesar 2100 kkal/kg dan
bagai

berikut

:

serat kasar, 0.07

12.90 %
%

zat-zat makanan se-

protein, 13.00 %

Ca, 1.50 %

lemak, 11.40 %

P total dengan 0.21 % non

fitat P serta 0.22 % Mg. Dedak padi juga kaya akan tiamin,
niasin dan

asam pantotenat. Dari jumlah kandungan zat-zat

makanannya nampak bahwa

dedak padi cukup baik sebagai ba-

han pakan.
Penggunaan dedak padi
ransum

ayam pedaging

sebanyak 60 %

atau anak ayam yang sedang turnbuh

ternyata dapat menekan pertumbuhan
Prawirokusumo, 1977
disarankan untuk
30 %,

namun bila

40 % .

terutama dalam

(

Kratzer dkk., 1974

serta Sayre dkk., 1988

)

;

. Selanjutnya

tidak menggunakan

dedak padi lebih dari

kualitasnya baik

dapat digunakan sampai

Dalam
padi

ransum ayam petelur

sampai

memuaskan
Payne

(

(

dengan 45

jumlah penggunaan dedak

masih

%

memberikan hasil

Nasroedin dan Prawirokusumo, 1979

1977

melaporkan bahwa

)

mengandung 60

%

) .

yang

Mayun dan

ransum ayam petelur yang

dedak padi dapat menurunkan produksi telur

serta menghasilkan warna kuning telur yang pucat.
Pilliang dkk.

(

1982

)

melakukan penelitian pada ayam

petelur yang diberi ransum dengan dedak padi
ber energi

sebagai sum-

utama. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa

pemberian dedak padi sampai tingkat 91 % masih dapat menghasilkan produksi telur sebesar 66.70 % tidak berbeda nyata dengan yang dihasilkan oleh ayam yang mendapat ransum
dengan kandungan dedak padi 73.80

%

maupun ransum komer-

sial yang digunakan sebagai kontrol.

Fitat Sebauai Antinutrisi Dalam Dedak Padi

Asam fitat dengan rumus kimia mio - inositol heksahidrogen fosfat

atau garam-garam fitat dalam bentuk Na2Mg5-

fitat, K2Mg5-fitat atau CaMg5-fitat (fitin) merupakan bentuk utama simpanan fosfor yang terdapat pada butir-butiran
(seralia) termasuk padi .
Kandungan fitat dalam tanaman padi

dipengaruhi lang-

sung oleh fosfat yang tersedia bagi tanaman dimana kelebihan fosfat

akan disimpan dalam bentuk

fitat. Dengan demikian pemupukan

asam atau garam

fosfat yang berlebihan

akan meningkatkan kadar fitat dalam tanaman padi yang bersangkutan (Maga, 1982).
Pada tahap awal pematangan tanaman padi bagian terbesar dari mio - inositol terdapat dalam bentuk bebas, namun
menjelang tahap akhir pematangan
berbentuk ester fosfat
dari seluruh

mio - inositol

dan jumlahnya

tersebut

dapat mencapai 80 %

kandungan fosfat. Baik mio - inositol maupun

mio-inositol fosfat ditemukan pada bagian butir, daun, batang maupun

akar tanaman padi. Bagian

terbesar

pada butir dan ha1 ini menunjukkan bahwa

terdapat

bio sintesis fi-

tat terjadi pada bagian butir dengan menggunakan gula-gula
yang terdapat

pada bagian tersebut. Selanjutnya dikemuka-

kan bahwa bagian terbesar dari fitat terdapat pada lapisan
luar butir padi. Jumlahnya mencapai
banyak daripada
yang biasa

kandungan fitat

23 kali lipat

lebih

dalam bagian butir beras

dikonsumsi (Maga, 1982) .

Fitat merupakan suatu senyawa yang tidak dapat larut
sehingga sangat sukar dicerna dan tidak dapat dimanfaatkan
oleh tubuh. Di samping itu fitat

juga mempunyai sifat se-

bagai c h e l a t i n g agent terutama terhadap ion-ion bervalensi
dua seperti Ca, Fe dan Zn

(

Graf, 1983

)

mengakibatkan ke-

tersediaan biologik mineral-mineral tersebut rendah.
Davies dan Nightingale (1975) telah membuktikan bahwa
asam fitat dalam ransum nyata dapat menurunkan rataan akumulasi dan retensi Fe, Cu, Mn

dan Zn.

Hasil penelitian Deolankar dan Singh
menggunakan perunut radioaktif

(

1979

)

dengan

4 5 ~ adan " ~ e memperlihat-

kan bahwa tingkat ketersediaan biologik mineral-mineral Ca
dan Fe dalam ransum ayam pedaging yang didasarkan atas dedak padi lebih rendah daripada tingkat ketersediaan mineral-mineral tersebut dalam ransum yang didasarkan atas jaslung
Thompson dan Weber (1981) melaporkan bahwa penggunaan
dedak padi dalam ransum ayam dapat menurunkan kandungan Zn
dalam tulang, ha1 yang sama dilaporkan
(

1982

)

oleh Pilliang dkk.

bahwa ransum ayam petelur yang mengandung 81.50 %

dedak padi

memerlukan suplementasi ZnC03 untuk dapat mem-

perbaiki pertumbuhan bulu.
Pilliang dkk.
yang mengandung

(

1982

80 - 90 %

juga melaporkan bahwa ransum
dedak padi

menurunkan tingkat

ketersediaan semua Ca dalam ransum. Hal ini sejalan dengan
hasil penelitian Nelson dkk.(1968) dan Farkvam dkk. (1989)
bahwa anak ayam yang mendapat ransum yang mengandung asam
fitat memerlukan lebih banyak Ca

untuk dapat memenuhi ke-

butuhannya. Selanjutnya McGillivray dan Nelson (1968) melaporkan bahwa untuk setiap peningkatan

0.10 % fitat fos-

for dalam ransum diperlukan penambahan Ca ransum sebanyak
0.08 % .
Seperti halnya dengan mineral , asam fitat mudah pula
bereaksi dengan protein membentuk kompleks fitat - protein
yang dapat menurunkan kelarutan protein (Smith dkk.,1957).

Hubungan antara fitat dengan protein

pertamakali di-

laporkan oleh Fontaine dkk. (1946). Mereka menemukan suatu
senyawa dalam kacang tanah dan bungkil biji kapuk yang dapat mempengaruhi kelarutan protein, senyawa tersebut berhasil diidentifikasi sebagai fitin yaitu

suatu bentuk ga-

ram fitat. Lebih lanjut dijelaskan oleh Kekade (1974) yang
dikutip oleh Muchtadi (1989) bahwa
menurunkan

laju hidrolisis protein

kompleks fitat-protein
oleh enzim-enzim pro-

teolitik karena terjadinya perubahan konformasi protein.
Umehara dkk. (1983) berhasil mengisolasi suatu senyawa yang bekerja sebagai protease inhibitor dalam dedak padi, senyawa tersebut diduga sebagai asam fitat. Penelitian
selanjutnya dengan cara menambahkan asam fitat pada proses
fermentasi pembuatan sake, ternyata menghasilkan

sake de-

ngan kandungan asam amino yang lebih rendah.
Struktur asam fitat dan struktur kompleks asam fitat
dengan beberapa
Erdman

(

mineral

seperti yang dikemukakan oleh

1979 ) disajikan pada Gambar 1, sedangkan bentuk

lain dari

ikatan asam fitat dengan mineral Zn menurut

Scott dkk. (1982) dapat dilihat pada Gambar 2.

Enzim Fitase

Fitase atau mio - inositol heksafosfat fosfohidrolase
merupakan suatu fosfomonoesterase yang mampu menghidrolisis asam

fitat

(

mio-inositol heksakis fosfat

)

menjadi

Gambar 1. Struktur Asam Fitat Dan Struktur
Komplek Fitat-Mineral Menurut
Erdman (1979).

Seng fitat yang
tidak larut
Gambar 2. Ikatan Asam Fitat Dengan Zn Dalam Bentuk
Reaksi Kimia (Scott dkk., 1982)

ortofosfat an organik dan
yang lebih rendah

ester-ester fosfor mio-inositol

. Pada kondisi

tertentu bahkan

fosfat dan mio-inositol bebas (Cosgrove, 1980)

menjadi

. Selanjut-

nya dikemukakan bahwa enzim fitase tersebar luas dalam tanaman, jaringan hewan atau usus halus

serta beberapa spe-

sies kapang dan bakteri (Cosgrove, 1980).
Dalam tanaman

distribusi enzim fitase tidak seimbang

dengan kandungan fitatnya

,

sehingga ada kemungkinan bahwa

aktifitas enzim fitase akan dihambat oleh

kandungan asam

fitat yang tinggi. Kandungan asam fitat dalam tanaman amat
bervariasi

dan enzim fitase

bahan makanan

,

tidak stabil

dalam

kondisi

dengan demikian bahan makanan tertentu ti-

dak dapat diharapkan sebagai sumber enzim fitase ( Temperton dkk., 1965 ; Lolas dan Markakis, 1977).

Tangenjaya dkk.
asam fitat

melaporkan bahwa

( 1981

dalam dedak padi yang dikukus

hidrolisis

lebih mudah di-

bandingkan dengan model dimana larutan asam fitat dipanaskan secara i n v i t r o . Disimpulkan bahwa

perbedaan tersebut

nampaknya disebabkan oleh kehadiran enzim fitase dalam dedak padi. Hal yang sama dilaporkan oleh Ogawa dkk. (1975)
yang mempelajari hidrolisis asam fitat dengan cara menginkubasi dedak padi pada berbagai pH dan suhu.
Pada jaringan hewan enzim fitase ditemukan dalam mukosa usus halus dengan konsentrasi yang bervariasi antara
spesies yang berbeda. Bitar dan Reinhold (1972) menghidrolisis asam fitat oleh

enzim fitase yang berasal dari ti-

kus, ayam dan anak sapi. Dilaporkan bahwa

aktifitas enzim

fitase dari ketiga spesies tersebut berturut-turut adalah:
1.60;

1.08

dan

0.33 pmol/menit/mg protein

Cooper dan Gowing

(

.

Selanjutnya

1983 ) mengisolasi enzim fitase dari

brush border usus halus tikus, tupai, marmut

dan kelinci;

aktifitas enzim fitase yang diperoleh berturut-turut adalah

: 0.115 ; 0.072 ; 0.046

dan 0.033 unit

(

pg P yang di-

bebaskan/menit/mg protein). Dari kedua penelitian tersebut
nampak bahwa

tikus memiliki

aktifitas enzim fitase ter-

tinggi dibandingkan dengan spesies hewan lainnya.
Shieh dan Ware
fitase

.

mampu

memproduksi

Beberapa

( 1968 )

strain

enzim

melakukan pengamatan terhadap

kapang Aspergillus

dilaporkan

fitase ekstraseluler

terutama

A s p x g i l l u s niger dan A s p e r g i l l u s ficuum.

Enzim

fitase

juga

dihasilkan oleh

mikroorganisme

A e r a b a c t e r aerogenes ( Greaves dkk. 1967 dan Irving dalam

Cosgrove, 1980) , Rhizopus oligosporus (Sudarmaji
kakis, 1977; Irving dalam Cosgrove, 1980
serta
(

Fardiaz

Fardiaz

dan

dan Markakis, 1981
Markakis, 1981

)

;

dan Mar-

Wang dkk., 1980

, Neufospora sitophila

, Rhizopus &enensis

)

dan

A s p e r g i l l u s oryzae (Wang dkk., 1980) serta B a c i l l u s s u b t i lis,

Escherichia coli,

Pseudomonas bacterium

dan

ragi

nama

lain

P i c h i a farinosa (Irving dalam Cosgrove, 1980).

A s ~ e r o i l l u sf i c u u m
A s p e r g i l l u s ficuum
U s t i l a g o ficuum

dikenal

juga

dengan

atau A s p e r g i l l u s batatae merupakan salah

satu kapang dari genus: Aspergillus, famili: Moniliaceae ,
ordo

:

Mbnoliales , sub divisi

:

Ascamycetes

dan divisi

:

Bumycota (Raper dan Fenel, 1977) .

Kapang A s p e r g i l l u s ficuum

dapat tumbuh

dengan cepat

-

26 OC ) ; pada

dalam larutan Czapek pada suhu ruang

( 24

umur 10 - 14 hari diameter koloni dapat mencapai 5 - 6 cm.
Miseliumnya
berwarna

berwarna putih, halus

dan hampir

seluruhnya

cokelat tua keunguan yang dengan mata telanjang

nampak berupa massa berwarna hitam. Kapang ini tumbuh berdesakan hampir pada

seluruh permukaan koloni, namun makin

ke bagian

tepi koloni warnanya memucat

sampai berwarna

kuning muda atau bahkan tidak berwarna sama sekali.
Beberapa peneliti melaporkan bahwa kapang Aspergillus
ficuumr mampu memproduksi enzim-enzim fitase (Shieh dan Wa-

re, 1968), a-amilase (Hayashida dan Teramoto, 1986), selobiohidrolase (Hayashida dkk., 1988), S-fruktofuranosidase

(Ettalibi dkk., 1990) dan inulinase (Carnniti dkk., 1991).
Shieh dan Ware (1968) menguji kemampuan berbagai mikroorganisme untuk memproduksi enzim fitase dengan menggunakan

cul ture enrichment technique. Kemampuan

pang tersebut untuk

kapang-ka-

memproduksi enzim fitase dipengaruhi

oleh strain serta oleh media tempat kapang itu turnbuh. Beberapa kelompok kapang Aspergillus niger menghasilkan enzim

fitase ekstraseluler yang dapat mendefosforilasi Ca-

fitat

dalam

larutan asam; sedangkan kapang Aspergillus

ficuum NRRL 3135 yang diisolasi dari tanah menunjukkan ak-

tivitas enzim fitase tertinggi dalam media pati jagung.

Proses Fermentasi

Berdasarkan bahan yang digunakan dan produk yang didihasilkan, fermentasi sering didefinisikan sebagai proses
pemecahan bahan-bahan organik oleh mikroorganisme sehingga
diperoleh komponen - komponen yang diinginkan

(

Fardiaz,

1988). Bahan-bahan utama yang diperlukan untuk dapat berlangsungnya suatu proses fermentasi adalah berbagai jenis

mikroorganisme atau berbagai jenis enzim yang dihasilkan.
Jadi proses fermentasi dapat berlangsung oleh adanya enzim
saja (Judoamidjojo dkk., 1992).
Faktor - faktor yang perlu diperhatikan dalam memproduksi enzim

dari mikroorganisme adalah pemilihan media

fermentasi, kondisi fermentasi dan spesies mikroorganisme
yang digunakan. Ketiga faktor tersebut

akan berpengaruh

terhadap massa dan komposisi sel (Tannenbaum dkk., 1978).
Berdasarkan jenis

substrat yang digunakan, proses

fermentasi dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu

:

fer-

mentasi media cair dan fermentasi media padat. Fermentasi
media cair adalah proses fermentasi yang menggunakan substrat terlarut atau tersuspensi dalam fase cair, sedangkan
fermentasi media padat merupakan proses fermentasi dimana
media yang digunakan hanya mengandung air

cukup untuk ke-

perluan mikroorganisme (Chalal, 1985).
Dalam proses fermentasi media padat, media berfungsi
sebagai sumber karbon, nitrogen maupun energi. Pada proses
ini terjadi
yang

degradasi komponen media

ditandai oleh

oleh mikroorganisme

tidak adanya air bebas

dalam sistem

fermentasi tersebut.
Dibandingkan dengan fermentasi media cair, fermentasi
media padat lebih menguntungkan karena kondisi media lebih
mendekati kondisi lingkungan alami bagi pertumbuhan kapang

(

Raimbault dan Alazard, 1980

dari penggunaan media padat
Dunn

) .

Beberapa

dikemukakan oleh

serta Satiawihardja

( 1982 )

keuntungan lain

( 1984

Prescot dan

1 , antara

lain:

(1) Tidak memerlukan bahan lain kecuali air, karena bahan-

bahan yang diperlukan oleh mikroorganisme
dalam media.
(

(

2

)

telah tersedia

Persiapan inokulum lebih

sederhana.

3 ) Kontrol terhadap kontaminan lebih mudah. (4) Aerasi

optimum dan sistem lebih mudah karena banyak ruangan antar
partikel media.

(5)

Tidak diperlukan kontrol pH maupun su-

hu yang teliti seperti pada fermentasi media cair. (6) Hasil enzim per unit volume inkubator lebih tinggi. (7) Dari
ekstraksi
tinggi.
(

9 )

dapat diperoleh

( 8 )

larutan enzim berkonsentrasi

Tenaga kerja yang diperlukan

Peralatan

yang

diperlukan lebih

lebih sedikit.
sederhana dan

(10) Scale up nya lebih mudah.

Substrat fermentasi harus mengandung
yang cukup

zat-zat makanan

agar mikroorganisme dapat tumbuh dengan baik

yang pada gilirannya akan berpengaruh terhadap jumlah dan
mutu enzim yang dihasilkan. Luh (1980) mengemukakan bahwa
selain karbohidrat, protein

dan

lemak, dedak padi

juga

mengandung selulosa, hemiselulosa, lignin, vitamin dan mineral. Selanjutnya dikemukakan bahwa
sumber vitamin

dedak padi merupakan

B dan E yang baik, namun hanya

mengandung

sedikit vitamin - vitamin A, C dan D; sedangkan beberapa
mineral yang terkandung dalam dedak padi antara lain

:

Ca,

P, K, Mg, Fe dan Na.

Dedak padi
substrat

telah terbukti

dapat

dalam fermentasi media padat

digunakan

sebagai

untuk menumbuhkan

kapang Aspergillus oryzae (Hartanto, 1987 ) dan Aspergillus
aydmori var kawachi

(

Munarso, 1989

nelitian lain dengan menggunakan

)

.

Pada penelitian-pe-

sistem fermentasi media

padat dedak padi digunakan untuk memperkaya substrat utama
yang kandungan zat - zat makanannya relatif

lebih rendah,

seperti dilakukan oleh Yuliaty Shafan Nur (1993) yang menumbuhkan kapang-kapang Aspergillus oryzae dan Aspergillus
niger dalam

substrat onggok

serta Deanne

Helianti (1994) yang menambahkan dedak padi
strat utama berupa

campuran onggok

( 1994 )

dan

ke dalam sub-

dan limbah pembuatan

tahu untuk menumbuhkan kapang Nanascus purpureus.
A s ~ e kNutrisi Bahan Pakan Yans Difermentasi Oleh K a ~ a n q

~ercpillusficuum

Telah dikemukakan terdahulu bahwa kapang Aspergillus
ficuum mampu memproduksi berbagai enzim, walaupun demikian

hasil-hasil penelitian mengenai fermentasi bahan pakan dengan menggunakan kapang Aspergillus ficuum b a r ~mengemukakan perubahan

-

perubahan

nilai nutrisi yang diakibatkan

oleh enzim fitase yang dihasilkan oleh kapang tersebut.
Nelson dkk. (1968) mengamati ketersediaan fitat-fosfor dalam

kacang kedelai yang difermentasi dengan enzim

Gambar 3. Sekuen Reaksi Enzim Fitase Dedak Gandum
Dengan Substrat Mio-inositol Heksakisfosfat Menurut Courtois dan Joseph
(Cosgrove, 1980).
fitase dari kapang Aspergillus ficuur. Fitat
kacang kedelai yang tidak difermentasi
dapat

dimanfaatkan

,

oleh anak ayam

-

fosfor dari

sama sekali tidak

sedangkan efisiensi

penggunaan fitat-fosfor dari kacang kedelai yang telah difermentasi sama dengan tingkat efisiensi penggunaan fosfor
in organik

. Hal

pemecahan fitat

-

tersebut menunjukkan bahwa

telah terjadi

fosfor oleh enzim fitase sehingga fosfor

terlepas dari ikatan fitat-fosfor dan

dapat digunakan se-

penuhnya oleh anak ayam.
Pengaruh fermentasi dengan
dari

Aspergillus ficuur

energi dedak gandum

,

enzim fitase yang berasal

terhadap

perubahan

biji kapas dan

kukan oleh Richard dkk.(1974).

kacang kedelai dila-

Fermentasi dedak gandum dan

biji kapas oleh Aspergillus ficuur
katkan nilai energi metabolis

kandungan

ternyata dapat mening-

kedua bahan tersebut

untuk

ayam, sedangkan nilai energi metabolis kacang kedelai yang
tidak difermentasi justru lebih tinggi

daripada yang di-

difermentasi. Hal tersebut berbeda dengan yang dilaporkan
oleh Rojas dan Scott (1969) yang mengemukakan bahwa perlakuan dengan enzim fitase dapat meningkatkan

nilai energi

metabolis kacang kedelai dan biji kapas pada ayam. Diduga
bahwa hidrolisis kompleks fitat-protein dapat meningkatkan
kecernaan protein , dengan demikian meningkatkan

nilai

energi metabolis bahan-bahan tersebut.
Perubahan nilai energi

dedak gandum

dan biji kapas

akibat perlakuan dengan enzim fitase diuji pada tikus oleh
Richard dkk.

(

1974 1 . Dilaporkan bahwa

baik nilai energi

metabolis maupun energi dapat dicerna dedak gandum dan biji kapas yang telah mendapat perlakuan dengan enzim fitase
adalah

lebih tinggi daripada yang

tidak mendapat

per-

lakuan .
Penambahan enzim

fitase yang berasal dari

kapang

Aspergillus ficuum ke dalam ransum babi ternyata dapat me-

ningkatkan kecernaan fosfor sebagai akibat dari meningkatnya degradasi asam fitat (Jongbloed, 1990) dan meningkatkan kecernaan serta retensi P dan Ca (Nasi, 1990).
Han dan Wilfried
padat

(

1988

)

melakukan fermentasi media

menggunakan kapang Aspergillus ficuum

pada kacang

kedelai dan biji kapas. Hidrolisis dan pelepasan fitat kacang kedelai

ternyata lebih efektif daripada untuk biji

kapas, sekitar 85 % fitat dalam kacang kedelai dapat didegradasi

sementara pada biji kapas

hanya 67 % . Penelitian

yang sama yang dilakukan oleh Nair dan Duvnjak (1990) terhadap

canola

canola

menunjukkan bahwa

dapat didegradasi

dalam jangka waktu 48 jam.

seluruh asam fitat dalam

oleh kapang

Aspergillus ficuum

MATERI DAN METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap, yaitu penelitian pertama

berupa

pendahuluan dan penelitian kedua

atau lanjutan yang berupa uji ransum. Seluruh kegiatan penelitian berlangsung

selama 26 bulan mulai Februari 1993

sampai dengan Mei 1995, bertempat di
biologi Pangan
izi

Laboratoriurn Mikro-

Pusat Antar Universitas Bidang Pangan dan

Institut Pertanian Bogor, Laboratorium dan

Ternak

Kandang

Balai Penelitian Ternak Ciawi, Bogor, Laboratorium

dan Kandang Ternak Ilmu Produksi Ternak Unggas serta Laboratoriurn Ilmu Nutrisi

dan Makanan Ternak, Fakultas Peter-

nakan Institut Pertanian Bogor.

I. Penelitian Pendahuluan
Materi Penelitian

Materi utama penelitian terdiri atas

:

1. Dedak padi atau lunteh, diperoleh dari penggilingan padi di Darmaga, Bogor.
2. Biakan murni kapang Aspergillus ficuum, diperoleh dari

Divisi Mikrobiologi Laboratorium Terpadu Analisis Kimia
Institut Pertanian Bogor.
3. Media

ekstrak toge agar (ETA). Media ini terdiri atas:

6 % gula pasir

dan 2

%

agar bacto

dalam ekstrak toge.

Media ini dituang ke dalam tabung -tabung reaksi masing
masing

sebanyak 5 - 7 ml

dan kemudian disterilisasi ,

setelah itu didinginkan pada posisi miring.
4. Ayam jantan dewasa

dan anak ayam pedaging untuk pengu-

jian biologik dedak padi hasil fermentasi (DPF).

Metode Penelitian

Penelitian pendahuluan meliputi empat tahap percobaan
masing-masing
A.

Mempelajari

:

kemampuan kapang Aspergill us fi cuum

untuk

memproduksi enzim fitase dalam substrat dedak padi dengan sistem fermentasi media padat. Secara ringkas proses untuk mendapatkan enzim fitase yang akan diuji aktivitasnya disajikan pada Skema 1. Pengujian aktivitas
enzim fitase yang diperoleh dilakukan menggunakan metode dari Alltech Biotechnology Center yang telah dimodifikasi .
Untuk pengujian aktifitas enzim diperlukan pereaksi Vanadat-Molibdat dan larutan fosfat standar.
Pereaksi Vanadat

-

Molibdat

:

Larutan 2 0 g amonium

molibdat dalam 400 ml akuades hangat, dinginkan

.

Seba-

nyak 1 g amonium vanadat dilarutkan dalam 3 0 0 ml akua des mendidih, dinginkan, setelah dingin tambahkan per lahan-lahan 140 ml asam nitrat pekat sambil diaduk.
Ke dalam

larutan vanadat

masukkan

larutan molibdat,

lalu diencerkan dengan akuades sampai volume 1 liter.

Larutan f o s f a t standar

:

0.3834 g

kalium dihidro