The Nutritive Values Improvement of Elephant Grass (Pennisetum purpureum) Silages Inoculated with Lactobacillus plantarum and Prehydrolyzed by Enzyme from Phanerochaete crysosporium.
PENINGKATAN NILAI NUTRISI SILASE RUMPUT
GAJAH (Pennisetumpulpllreum ) DENGAN PREHIDROLISIS
ENZIMATIS DARI Phanerochaete crysosporium DAN
PEMBERIAN INOKULAN Lactobacillus plantarum
Oleh :
SUCI WULANDARI
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
ABSTRACT
SUCI WULANDARI. The Nutritive Values Improvement of Elephant Grass
(Pennisetumpurpureum) Silages Inoculated with Lactobacillus plantarum and
Prehydrolyzed by Enzyme from Phanerochaete crysosporium. Advisor:
SURYAHADI and TOT0 TOHARMAT.
To overcome the shortage of tropical forages in the dry season, it needs to
develop an appropriate technology to preserve forages like ensilage. A good
quality of silage is gained by suppressing the activities of various unexpected
endogenous plant enzymes and epiphytic microbes commonly found in plant like
L. plantarum. To increase the nutrien7sdigestibility, Phanerochaete crysosporium
was added to degrade lignin. The influence of wilting was examined to clarifL the
influence of water contents of the forage, and to allow P. crysosporium inoculant
to proliferate and produce enzymes.
Research was conducted in three stages: 1). Preparation of inoculant, 2).
The influence of prehydrolyzation of Elephant grass using enzyme produced by
P. crysosporium on its nutritive values and 3). The influence of prehydrolyzation
of Elephant grass using enzyme produced by P. crysosporium and the inoculation
of L. plantarum on the quality of Elephant grass silage.
Results of the research indicated that : 1). Prehydrolysis of the old of
Elephant grass by P. crysosporium increased in sacco digestibility of dry matter
and organic matter. To meet these quality of grass, the dosage of lo8 spore1 kg
grass was applied. 2). The ensilage and the L. plantarum addition did not increase
the quality of prehydrolyzed Elephant grass, but the procedure could be applied in
the forage preservation.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul :
PENINGKATAN NILAI NUTRISI SILASE RUMPUT GAJAH (Pennisetum
purpureum ) DENGAN PREHIDROLISIS ENZIMATIS DARI Phanerochaete
crysosporium DAN PEMBERIAN INOKULAN Lactobacillus plaritarum
adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan
oleh orang lain. Semua surnber data dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secarajelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, \0 1 Qktober 2002
PENINGKATAN NILAI NUTRISI SILASE RUMPUT
GAJAH (Pennisetumpurpureum ) DENGAN PREHIDROLISIS
ENZIMATIS DARI Phanerochaete crysosporium DAN
PEMBERIAN INOKULAN Lactobacillus plantarum
SUCI WULANDARI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Ternak
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
Judul Tesis
: Peningkatan Nilai Nutrisi Silase Rumput Gajah
Nama
NRP
Program Studi
(Pennisetumpurpureum) dengan Prehidrolisis Enzimatis
dar~Phanerochaete crysosporium dan Pemberian Inokulan
Lactobacillus plantarum
: Suci Wulandari
: 99750
: Ilmu Ternak
Menyetujui,
1. Komisi Pembimbing
Dr. Ir. H. Survahadi. DEA
Ketua
Dr. Ir. Toto Toharmat, MSc.
Anggota
Mengetahui,
2. Ketua Program Studi Ilmu 1'em
Program Pascasarjana
Jf-
_I__
Prof'. Dr. Adi Sudono, MSc.
Tanggal lulus : 8 Oktober 2002
L E Y t g t h f r i d a Manuwoto. MSc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilhrkan di Yogyakarta pada tanggal 21 Agustus 1967 dari ayah
R. Soepono Brotosardjono dan ibu Soemarni. Penulis merupakan putri keenam
dari delapan bersaudara. Pendidikan sqana ditempuh di Program Studi Nutrisi
dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Gadjah Mada, lulus tahun
1992. Pada tanggal 1 Februari tahun 2000 (semester genap), penulis diterima di
Program Studi Ilmu Ternak Program Pascasarjana IPB. Beasiswa pendidikan
pascasarjana diperoleh dari Due Like Politeknik Pertanian Negeri Jember.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Jurusan Peternakan, Politeknik
Pertanian Negeri Jember sejak tahun 1993 sampai sekarang. Selama mengikuti
program S2, penulis menjadi asisten mata kuliah Ilmu Nutrisi Perbanchngan pada
tahun 200 112002,
DAFTAR IS1
Halarnan
DAFTAR TABEL ..................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................
xii
PENDAHULUAN .....................................................................
Latar Belakang ...................................................................
Tujuan Penelitian ................................................................
Manfaat Penelitian ...............................................................
1
1
3
4
TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................
Silase ...............................................................................
Rumput Gajah (Pennisetumpurpureum) .....................................
Pelayuan ..........................................................................
Struktur Dinding Sel Tanaman..................................................
Lactobacillusplantarum .........................................................
Phanerochaete crysosporium ...................................................
Enzim peroksidase ................................................................
5
5
7
8
9
12
14
15
MATERI DAN METODE .........................................................
Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................
Materi Penelitian .................................................................
Metode Penelitian ...............................................................
16
16
16
17
HAS& DAN PEMBAHASAN ......................................................
Percobaan I. Prehidrolisis Enzimatis Rurnput Gajah Oleh P. crysosporium ...
Lignin Rumput ..................................................................
Kecernaan Bahan Kering (KCBK) dan Kecernaan Bahan Organik
(KCBO) Rumput .................................................................
27
27
27
Percobaan I1. Pengaruh Prehidrolisis Enzimatis P. Crysosporium dan
Inokulasi L.plantarum terhadap Kualitas Silase Rurnput Gajah .........
Keadaan Umum Silase............................................................
pH clan Kadar Asam Laktat ....................................................
Bahan Kering (BK) Silase .......................................................
Bahan Organik (BO) Silase .....................................................
Protein Kasar (PK) ...............................................................
Kadar Lignin Silase ............................................................
Neutral Detergent Fiber (NDF) dan Acid Detergent Fiber (ADF) ......
28
Kecemaan Bahan Kering (KCBK) dan Kecemaan Bahan Organik
(KCBO) Silase ..................................................................
44
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 47
Kesimpulan ...................................................................... 47
Saran ...........................................................................
47
DAFTARPUSTAKA ................................................................ 48
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
Halaman
Kadar Lignin Rumput Gajah yang Difermentasi dengan P. crysosporium ... 27
Kecernaan Bahan Kering (KCBK) Rumput Gajah yang Difermentasi
dengan P. crysosporium ............................................................
29
Kecernaan Bahan Organik (KCBO) Rumput Gajah yang Difermentasi
dengan P. crysosporium ............................................................
30
Keadaan Umurn Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ............................................................................
31
5. pH Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum ..........
33
6. Asam Laktat Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum ..........
34
7. Bahan Kering (BK) Silase Segar dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarurn ............................................................................. 36
8. Bahan Organik SiIase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum ...........
37
9. Kadar Protein Kasar Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ...........................................................................
39
10. Kadar Lignin Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ............................................................................
40
11. NDF Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum .........
41
12. ADF Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum .........
42
13. Kecernaan Bahan Kering Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan
dan Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ...........................................................................
44
14. Kecernaan Bahan Organik Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ...........................................................................
45
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 . Selulosa ............................................................................... 1 1
2. Senyawa Penyusun Lignin .........................................................
12
3 . Hipotesa Skema Degradasi Lignin oleh Phanerochaete crysosporium...... 15
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Analisa Statistik Kecernaan Bahan Kering Silase dengan Perlakuan Lama
Pelayuan clan Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat
dengan L. plantarum ................................................................ 5 1
2. Penentuan Waku Inkubasi Percobaan In sacco ..................................
52
3. Photo Pembuatan Inokulan Kapang P. crysosporium ..........................
54
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Masalah utama hijauan makanan ternak, khususnya daerah tropis adalah
melimpahnya produksi hijauan pada musim hujan dan kurangnya hijauan
selarna musim kemarau. Untuk mengatasi ha1 tersebut dikembangkan teknologi
pengawetan hjauan pakan, yaitu dengan
pengawetan kering (hay) dan
pengawetan basah (silase). Dalam beberapa ha1 pengawetan hijauan dengan cara
silase mempunyai beberapa keuntungan yaitu kualitas hijauan relatif dapat
dipertahankan dan tahan lama.
Silase adalah makanan ternak yang dihasilkan melalui proses ferrnentasi
hijauan dengan kandungan air yang tinggi (Bolsen dan Sapienza, 1993). Silase
dengan mutu baik diperoleh dengan menekan berbagai aktivitas enzim yang
berada pada tanaman yang tidak dikehendaki, serta mendorong berkembangnya
bakteri asam laktat yang sudah ada pada tanaman rumput seperti Lactobacillus
plantarum, namun jumlahnya sedikit yaitu 1000 kali lebih kecil dari saingannya
berupa fungi dan enterobakteria (McDonald et al., 1991).
L. plantarum terrnasuk dalam kelompok bakteri tipe homofermentatif, dan
akan menghasilkan dua mol asam laktat untuk setiap mol glukosa dan Moss.
Tidak menghasilkan asam lain seperti asarn butirat dan gas yang tidak
dikehendaki dalam pembuatan silase.
Dengan penambahan L. plantarum sebagai penghasil asam laktat
diharapkan dapat mempercepat proses penurunan pH silase. Rendahnya pH akan
dapat menghentikan pertumbuhan bakteri anaerob yang tidak dikehendalu seperti
Enterobakteriaceae, Bacilli, Clostridia clan Listeria, untuk itu kerusakan silase
dapat ditekan, pada akhirnya akan meningkatkan kualitas dan daya simpan silase
tersebut. Semakin cepat pH turun akan dapat menekan enzim proteolisis yang
bekerja pada protein.
Kapang Phanerochaete crysosporium adalah kapang pendegradasi lignin
dari kelas Basidiomycetes. Kapang ini mempunyai kemampuan kuat merombak
lignin dengan cara menghasilkan enzim peroksidase ekstraseluler, berupa lignin
peroksidase (Lip) dan mangan peroksidase (MnP) (Vallie, 1992), sehingga dengan
penambahan kapang ini diharapkan akan meningkatkan kecernaan silase rurnput
gajah.
Winarno (1980) menyatakan bahwa substrat yang mengalami fermentasi
biasanya memiliki nilai gizi yang lebih tinggi dari pada bahan asalnya. Hal ini
dikarenakan sifat katabolik dan anabolik mikroorganisme, sehingga marnpu
memecah komponen yang lebih komplek menjadi mudah dicerna. Proses
biofennentasi diharapkan akan merombak struktur jaringan kimia dinding sel,
pemutusan ikatan-ikatan lignoselulosa dan penurunan kadar lignnin. Pakan serat
yang mengalami fermentasi dengan kapang kecernaan nutriennya meningkat (Puls
dan Poutenen, 1989).
Untuk mempercepat perkembangan mikrobia tersebut, sering ditarnbahkan
ke dalam ransum sumber karbohidrat siap cerna berupa tetes. McDonald et al.
(1991) menyatakan bahwa hijauan tropis mempunyai kadar gula terlarut rendah,
oleh karena itu perlu penambahan gula terlarut, sehingga dapat dimanfaatkan oleh
kedua mikrobia tersebut untuk akhvitasnya. Tetes yang ditambahkan dalam
pembuatan silase, pada kondisi aerob akan diubah menjadi glukosa oleh
Phanerochaete cryssoporium, untuk selanjutnya dihasilkan asam laktat sehingga
akan mempercepat penurunan pH yang sangat berpengaruh terhadap kualitas
silase.
Kualitas silase juga ditentukan oleh perlakuan pelayuan hijauan yang akan
digunakan dalam pembuatan silase. Kondisi bahan yang basah akan menghasilkan
cairan silase yang banyak, yang tidak hanya mempersulit dalam penanganan tetapi
nutrien tercerna banyak yang keluar bersama cairan yang dihasilkan (McDonald et
al., 1991). Disamping itu dengan pelayuan rumput gajah berumur tua sebelurn
disilase, dapat memberikan kesempatan pada inokulan P. crysosporium untuk
dapat berkembang terlebih dahulu. Atas dasar tersebut maka diteliti masalah
kualitas nutrien dan kecernaan silase rumput gajah (Pennisetum purpureum)
dengan prehidrolisis enzimatis dari Phanerochaete crysosporium dan pemberian
inokulan Lactobacilusplantarum.
Tujuan Penelitian
1). Membuat inokulan yang mampu sebagai pengawet dan meningkatkan
kecernaan serat serta nilai nutrisi silase rumput gajah.
2). Mengetahui sinergi kombinasi kapang dari Phanerochaete crysosporium dan
Lactobacillus plantarum dalarn pengawetan nunput gajah melalui proses
ensilase.
3). Mengetahui pengaruh perlakuan pelayuan terhadap kualitas silase, serta
mengetahui interaksi antara dosis pemberian inokulan dengan pelayuan
terhadap kualitas silase yang dihasilkan.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebegai informasi &lam
usaha mendapatkan silase yang berkualitas tinggi dengan cara pemakaian secara
benar kombinasi kapang pendegradasi lignin dan ikatan lignoselulosa
(Phanerochaete crysosporium) dengan bakteri
plantarum).
penghasil asam laktat (L.
TINJAUAN PUSTAKA
Silase
Silase adalah makanan ternak yang dihasilkan melalui proses ferrnentasi
hijauan dengan kandungan air yang tinggi. Ensilase adalah prosesnya, sedangkan
tempat pembuatannya dinamakan silo (Bolsen dan Sapienza, 1993). Adapun
pengertian dan tujuan penggunaan silase menurut Susetyo et al. (1977) adalah
alternatif untuk mengawetkan hijauan agar tetap dalarn keadaan segar dengan
tetap memperhatikan agar zat-zat yang ada dalam hijauan tersebut dapat
hpertahankan.
Ada enam fase fermentasi dan penyimpanan silase, yaitu fase I: adalah
fase respirasi sel, produksi C02, panas dan air, dengan pH sekitar 6-6,5; fase 11:
fase produksi asam asetat, asam laktat dan etanol oleh bakteri asam asetat dan
asam laktat, pH yang dicapai adalah 5; fase 111: fase pembentukan asarn laktat
oleh bakteri asam laktat, terjadi pada hari ke empat sampai hari ke 20; fase IV:
pembentukan asam laktat oleh bakteri asam laktat pada hari 2 1, dengan pH 4; fase
V: adalah fase penyimpanan material dan terakhir fase VI: dekomposisi aerob saat
silo dibuka alubat aktivitas ragi dan jmur dengan pH 7. Pertumbuhan bakteri
yang dominan dikehen&
pada fase 11. Bila pada fase ini berkembang bakteri
yang diinginkan secara optimum, maka pada fase I11 bakteri homolaktik akan
berkembang dan bekerja memfermentasi pada fase tersebut dengan menghasilkan
perubahan yang efisien pada gula tanaman kedalam produk akhir mikroba.
Proses kimia yang terjadi dalam pembuatan silase meliputi respirasi,
fermentasi dan proteolisis. Secara umum proses yang terjadi berlangsung dalam
dua keadaan, yaitu keadaan aerob dan anaerob. Dalarn keaadaan aerob, yaitu
setelah hijauan dimasukkan kedalam silo dan ditutup, sel-sel hijauan yang masih
hidup terus melakukan respirasi selama masih tersedia oksigen dalam silo dan
menghasilkan C02,H20 dan panas (Susetyo et al., 1977).
Bolsen dan Sapienza (1993) menyatakan bahwa proses ensilase berfungsi
untuk mengawetkan komponen nutrien lainnya yang terdapat dalarn bahan silase.
Semakin cepat pH turun semakin dapat ditekan enzim proteolisis yang bekerja
pada protein. Rendahnya pH juga menghentikan pertumbuhan bakteri anaerob
seperti Enterobacteriaceae, bacelli, clostridia dan listeria. Akhirnya rendahnya
pH juga akan meningkatkan kecepatan hidrolisis secara kimiawi beberapa
polisakarida, seperti hemiselulosa yang pada gilirannya akan menurunkan
kandungan serat hijauan yang &buat silase tersebut. Rendahnya pH sangat penting
untuk mencapai keadaan stabil bagi silase. Semakin rendah pH semakin banyak
asam laktat dan atau asam lemak terbang terbentuk, sehingga mikroba yang
terpenting dalam proses ensilase disini adalah bakteri penghasil asam laktat.
Menurut McDonald et al. (1988) bahwa pada proses ensilase, bakteri asam
laktat meningkat dengan cepat. Asam laktat yang dihasilkan akan menurunkan
nilai pH silase. Pada pH kritis (pH 3,8-4), asam akan menghambat pertumbuhan
bakteri lain, bahan yang ada menjah stabil sepanjang dalam kondisi anaerob.
Keberhasilan pembuatan silase berarti memaksimalkan nutrien yang dapat
diawetkan. Silase yang baik diperoleh dengan menekan berbagai aktivitas enzim
yang berada dalam tanaman dan yang tidak dikehendaki, serta mendorong
berkembangnya bakteri asam laktat (Bolsen dan Sapienza, 1993).
Rumput Gajah ( Pennisetumpurpureum )
Rumput gajah merupakan tanaman tahunan yang mempunyai sistem
perakaran serabut. Baik sebagai makanan ternak karena mudah diusahakan,
produksinya tinggi, tahan kekeringan dan mempunyai palatabilitas yang tinggi.
Menurut McIlroy (1977), rumput
gajah dapat Qpanen setelah berumur 6-8
minggu. Produksi hijauannya adalah 270. 000 kg/Haltahun di daerah basah
dengan irigasi yang baik (Reksoha&prodjo, 1985). Kandungan protein kasar
rumput gajah sebesar 9,30% (Sutardi, 1980).
Jangka pemotongan sangat berpengaruh terhadap produksi hijauan segar,
kadar gizi maupun palatabilitas rumput gajah. Jangka pemotongan yang pendek
akan mengurangi perkembangan batang, akar serabut dan produksi rumput.
Pemotongan jangka panjang tidak saja memberikan produksi bahan kering yang
tinggi tetapi juga perakaran yang sehat. Namun dilain pihak pemotongan jangka
panjang akan menurunkan kadar protein dan kecernaan. Rurnput muda
mempunyai kadar lignin kurang lebih hanya 5% dengan demikian selulosanya
kurang lebih 80% dapat dicerna, sedang pada rurnput tua kadar lignin dapat
mencapai lo%, akibatnya kecernaan rumput (selulosa) turun menjadi hanya 50%
Prawirokusumo (1994).
Pelayuan
Dalam pembuatan silase, hijauan yang akan digunakan sering dilayukan
terlebih dahulu. Alasan pelayuan adalah : 1). silase dari hijauan yang basah (bahan
kering kurang darr 20%)
akan mendorong perkembangan bakteri clostridia
silase; 2). bahan kering silase basah menjadi rendah; 3). nutrien yang hilang
bersama cairan yang keluar menjah lebih besar; 4). biaya penanganan hijauan
basah lebih tingg daripada hijauan yang dilayukan. Dinyatakan lebih lanjut
bahwa dan hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahwa hijauan yang
dibuat silase selama 30 hari dengan tanpa dilayukan terlebih dahulu Qperoleh
bahan kering sebesar 17% dengan pH sebesar 4,O sedangkan untuk hijauan yang
dilayukan terlebih dahulu didapatkan bahan kering sebesar 39% dan pH 4,4 (Ross,
1984). Kaiser (1984) melaporkan bahwa salah satu keuntungan utama pelayuan
adalah dapat membatasi perkembangan bakteri clostridia, tetapi pelayuan tidak
dapat menghambat proteolisis oleh enzim tanaman, oleh karena itu pengaruh
pelayuan terhadap kandungan N protein silase sangat sedikit. Meskipun demikian,
dengan terharnbatnya aktivitas clostridia, degradasi asam amino lebih lanjut dapat
dibatasi.
Menurut Woplford (1984) bahwa salah satu penyebab hilangnya
komponen silase yfiitu melplpi cairan yang dihasilkan selama proses ensilase.
Cairan silase menganQung gula asamasam organik, mineral-mineral, proteinprotein dan komponen NPN lainnya. Pembuatan silase dengan kondisi yang
sangat basah akan menghasilkan cairan silase yang cukup banyak, sehingga
kondisi lebih kering diperlukan karena mempermudah penanganan juga
kandungan bahan kering yang diperoleh lebih tinggi (McDonald et al., 1991).
Hasil beberapa percobaan menunjukkan bahwa sukrosa
dikatabolis
menjadi karbonhoksida dengan perlakuan pelayuan rumput, penelitian lain
menunjukkan bahwa
senyawa fruktan dan total fkuktosa terlarut mengalami
penurunan secara kontinyu selarna periode pelayuan. Pemecahan gula terlarut
kemungkinan disebabkan oleh aktivitas enzim tanarnan. Bakteri yang berkembang
selama ensilase juga dapat menghdrolisis senyawa fruktan. Kandungan
karbohidrat terlarut Italian ryegrass yang dilayukan dengan kondisi lingkungan
terkontrol, cenderung mengalami penurunan (untuk pelayuan lebih dari 48 jam).
Perubahan level fruktosa diikuti dengan perubahan total karbohdrat terlarut.
Pelayuan selama 48 jam dibawah kondisi yang bagus maupun yang jelek
menyebabkan
sedikit mengalami penurunan karbohdrat terlarut, penurunan
terjadi secara signifikan setelah pelayuan selarna 144 jam dibawah kondisi yang
jelek (McDonald et al., 1991).
Struktur Dinding Sel Tanaman
Struktur sel tanarnan terdiri dari isi sel dan dinding sel. Sebagian besar
komponen penyusun dinding sel adalah fiaksi karbohidrat. Fraksi karbohidrat
dibagi menjadi monosakarida dan turunannya (glukosa, fiuktosa dan silosa),
oligosakarida yang terdiri dari 2-10 unit sakarida (sukrosa, fruktosa rantai pendek
dan rafinosa) serta polisakarida (pati, fi-uktosa,
selulosa dan hemiselulosa)
(Lynch, 1987). Fraksi karbohidrat (NFE) dikelompokkan kedalam: 1). sangat
mudah dicerna yaitu yang terdapat dalam isi sel (Neutral Detergent Solubles atau
NDS); 2). dicerna tidak sempurna yaitu bagian dinding sel yang terdiri atas
hemiselulosa dan selulosa. Termasuk dalam reaksi Neutral Detergen Fiber (NDF)
atau Acid Detergen Soluble (ADS); 3). sebagian besar tidak dapat tercerna yaitu
selulosa dan lignin (tergantung dari lignifkasinya). Bagian ini yang terrnasuk
dalarn Acid Detergent Fiber atau ADF. Didalam analisa Van Soest dapat
diketahui bahwa zat-zat yang termasuk nonnutritive adalah lignin dan silika (Si)
(Prawirokusumo, 1994).
Sebagian besar fraksi karbohdrat struktural merupakan komponen
penyusun dmding sel pakan, diantaranya adalah selulosa, hemiselulosa, lignin
dan silika. Akan tetapi selulosa seringkali berikatan dengan l i p n sehingga
membentuk ikatan lignoselulosa. Ikatan komplek tersebut sulit dipecah oleh
mikroba rumen, sehingga fraksi selulosa tidak dapat dimanfaatkan sebagai surnber
energi bagi ternak ruminansia. Komponen tersebut dapat dikonversi menjadi
produk lebih sederhana dengan menggunakan kapang (Lynch, 1987).
Hemiselulosa dan Selulosa
Struktur clan komposisi kimia dinding sel tanarnan bervariasi menurut
species, umur varietas dan tipe sel tanaman. Secara umum dinding sel tanaman
terdri dari dinding primer, dindmg sekunder dan lamella. Dinding primer
tanaman monokotil dan dikotil merupakan serat-serat selulosa sebagai
polisakarida dengan kandungan glikoprotein (Orphin, 1984). Selulosa adalah
unsur utama pembentuk kerangka tanaman dan penyusun Qnding sel tanaman
selain hemiselulosa dan lignrn (Mayes et al., 1992). Selulosa merupakan sumber
energ yang sangat potensial bagi ternak rurninansia. Selulosa merupakan polimer
.iyww
dari d-glukosa dengan ikatan P-1,4 dalam rantai lurus. Banyak terdapat pada
roughage yaitu pada dindmg selnya. Kesempwnaan pemecahannya tergantung
pada jenis hewannya, yaitu ada tidaknya enzim selulase.
H
OH
OH
OH
Garnbarl . Selulosa (Schlegel, 1985)
Hemiselulosa adalah bagran dinhng sel yang mudah Qdegradasi
dibandingkan dengan selulosa dan lignin. Hemiselulosa merupakan kelompok
polisakarida yang berantai lurus yaitu homopolisakarida clan heterosakarida yang
terdiri dari xilosa, manosa, galaktosa, arabinosa dan glukosa (Puls dan Poutanen,
1989).
Lignin
Lignin merupakan senyawa polimer korniferil alkohol yang membentuk
ikatan ether dengan selulosa dan hemiselulosa dalam jaringan tanaman dan selalu
terdapat dalarn senyawa kompleks &lam dinding sel (Nolan et al., 1988). Oleh
karena selalu dalam bentuk kompleks, degragasi lignin ada dua model, selain
memecah lignin itu sendiri dengan cara mineralisasi, model lain adalah dengan
melepaskan lignin yang mengikat karbohidrat non selulosa, sehingga komponen
tersebut larut sebagai senyawa komplek yang larut dalarn air (water soluble
complex) (Paterson, 19 86).
Lignin disusun oleh unit-unit fenil propen, yaitu kornoferil, sinafil dan
para kurnaril alkohol melalui proses polimerisasi, dehidrogenasi serta
dihubungkan satu sama lain dalam berbagai macam ikatan atom C-C dan C-0-C.
a. Korniferil Alkhohol
b. Sinafil Alkhohol c. Para Kurnaril Alkhohol
Gambar 2. Senyawa Penyusun Lignin
Lignin bukan karbohdrat, karena proporsi C nya lebih besar, dan juga
mengandung N 1-5% (Prawirokusurno, 1994). Lignin sangat sulit dirombak oleh
mikrobia rumen, terutama pada cincin aromatiknya (Orphin, 1984). Degradasi
lignin masih mungkin terjadi dengan degradasi oleh jamur (Leisola clan Garcia,
1989).
Lactobacillus plantancm
L. plantarum, seperti pada bakteri asarn laktat lainnya, merupakan
kelompok bakteri gram positif, bersifat fakultatif anaerobik, tidak membentuk
spora, tidak menghasilkan katalase, merupakan kemoorganotrof yang hanya
tumbuh pada media kompleks (McDonald et al., 1991).
Pelezer et al. (1986) menyatakan bahwa berdasarkan kondisi untuk
hidupnya termasuk dalam kelompok bakteri fakultatif anaerobik yang dapat
hidup pada kondisi dengan dan tanpa oksigen. Bakteri ini tidak membutuhkan
oksigen untuk pertumbuhannya meskipun mungkin menggunakan oksigen untuk
menghasilkan energi.
Menurut McDonald et al. (1991) bahwa berdasarkan
physiologinya,
bakteri asam laktat dibagi menjadi tiga kelompok : 1). obligat homoferrnentatif,
yaitu yang memfermentasi heksosa sebagian besar menjadi asam laktat; 2).
fakultatif homofermentatif, yaitu yang memfermentasi heksosa sebagian besar
menjadi asam laktat, tetapi juga memfermentasi pentosa menjadi asam laktat dan
asam asetat dan 3). obligat heterofermentatif, yaitu yang memfermentasi heksosa
menjad asam laktat, asam asetat dan karboncboksida.
L. plantarum ini terrnasuk dalam kelompok bakteri tipe homoferrnentatif,
yaitu akan menghasilkan 2 mol asam laktat untuk setiap mol glukosa dan
fruktosa. Tidak menghasilkan asam lain seperti asam butirat dan gas yang tidak
dikehendaki dalam pembuatan silase. Menurut Rahayu et al. (1992) bakteri asam
laktat
homofermentatif dapat mengubah 95% glukosa dan heksosa lainnya
menjacb asam laktat dengan jumlah kecil karbondioksida dan asam-asam volatil
(asarn butirat). Lebih lanjut
Gilliland (1986) menyatakan bahwa disamping
mampu mendegradasi gula , bakteri ini juga mampu mendegradasi protein dan
peptida menjadi asam amino. Pendegradasian protein oleh bakteri tersebut terjadi
pada pH 5,2 - 5,8 dan suhu 45 - 50 "C. pH optimum untuk perhunbuhan berkisar
antara 4,O - 6,8 (McDonald et al., 1991). Dinyatakan lebih lanjut oleh Rogosa
(1971) bahwa L. plantarum tumbuh pada suhu 15 "C, urnumnya tidak tumbuh
pada suhu 45 O C dan suhu optimal untuk pertmbuhannya antara 30-35 O C .
L. plantarum merupakan species yang penting dalam proses ensilase,
balcteri ini biasanya sudah ada pada rurnput dengan jumlah 1000 kali lebih kecil
dan sainganya yaitu fungi dan entobacteria. Jurnlah bakteri lebih banyak terdapat
pada bagian daun dari pada bagian batang. Jumlah total bakteri pada rurnput segar
bervariasi antara 1o6 sampai 10' g-' BK rurnput (Mc Donald et al., 1991).
Phanerochaete crysosporium
Kapang Phanerochaete crysosporium adalah kapang pendegradasi lignin
dari kelas Basidiomycetes, membentuk sekumpulan miselia dan berkembang biak
secara aseksual
melalui spora. Kapang ini mempunyai
kemampuan kuat
merombak l i m n secara efektif dengan cara menghasilkan enzim peroksidase
ekstraseluler, berupa lignin peroksidase (Lip) dan peroksidase yang sangat
tergantung pada ion mangan yaitu mangan peroksidase (MnP) (Leisola clan
Garcia, 1989). Hasil penelitian yang lain oleh Agosin et al. (1987) menunjukkan
bahwa Phanerochaete
crysosporium merupakan
aktivitasnya dalam mendegradasi lignin, tetapi
strain yang paling cepat
kemampuannya
dalam
mendegradasi selulosa dan hemiselulosa juga besar.
Seperti pada kapang
pendegradasi lignin lainnya, Phanerochaete ini
membutuhkan oksigen untuk melakukan respirasi yang menghasilkan CO;! dan
H20. Menurut Nandika (1986), kebutuhan kapang akan oksigen sesuai dengan
kebutuhan akan air. Dalam ha1 ini kadar air minimum adalah 16%, optimum 3550% dengan temperatur yang bervariasi. Temperatur optimum untuk pertwnbuhan
kapang pendegradasi lignin pada umumnya berkisar antara 25 OC-30 "C.
MATERI DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di kandang sapi perah kampus IPB dan
Laboratorium Bioproses PAU, sedangkan analisa laboratorium hlaksanakan di
Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan Mikrobiologi Ternak, serta Laboratorium
Ilmu Nutrisi Ternak Perah Fakultas Peternakan, IPB, Bogor. Waktu penelitian
dilaksanakan sekitar sembilan bulan dari 1 Agustus 200 1 sampai 30 April 200 1.
Materi Penelitian
Bahan Baku
Rumput yang digunakan adalah rumput gajah (Pennisetum purpureum)
urnur 60 hari dan sebagian sudah berbunga. Bakteri Lactobacillus plantarum
yang diperoleh dari LIP1 Cibinong dan indukan Phanerochaete crysosporium dari
Laboratorium Bioproses dan Mikrobiologi ITB Bandung digunakan untuk
mendapatkan inokulan yang mampu sebagai pengawet dan dapat meningkatkan
kecernaan serat
serta kualitas
nutrien
melalui proses ensilase.
Tetes
ditambahkan sebanyak 3 % sebagai sumber karbon tersedia untuk mempercepat
perkembangan kedua mikroba tersebut.
Media Tumbuh I
Media tumbuh yang digunakan untuk indukan Phanerochaete crysosporium
adalah Potatos Dextrose Agar (PDA). Indukan tersebut diinkubasikan selama tiga
hari (pada suhu 30 OC), kemudan dikembangkan pada media tumbuh IT.
Media Tumbuh II
Sumber carbon yang digunakan disesuaikan dengan hijauan yang
difermentasi (rurnput gajah). Rumput gajah dicacah kemudian direndam dengan
MnS04 dengan dosis 1000 ppm selama semalam. Setelah itu dikeringkan dan
digiling dengan diameter saringan 0,l mm. Langkah selanjutnya adalah
menempatkan
meQa dalarn loyang, kemudian dilakukan sterilisasi dengan
autoklaf (12 1 "C selarna 15 menit). Sebelum disterilisasi materi ditambahkan
bekatul sebanyak 5% sebagai stimulan pertumbuhan kapang P. crysosporeum
(Hendntomo, 1996) dan ditarnbah akuades dengan dosis sesuai dengan daya
serap, yaitu 2,2 l/kg media. Setelah diautoklaf lalu QQnginkan dan siap untuk
diinokulasikan.
Ternak yang Digunakan
Seekor kerbau yang rumennya telah difistula milik Fakultas Peternakan
IPB digunakan untuk percobaan in sacco. Seminggu sebelum digunakan sampai
berakhirnya percobaan in sacco, kerbau dikondisikan dengan pemberian pakan
rumput gajah sebanyak 40 kgihari dan bekatul sebanyak 3 kgihari. Bobot badan
kerbau sekitar 300 kg.
Metode Penelitian
Penelitian ini terdlri dari dua percobaan dengan tiga tahap pelaksanaan.
Adapun tahap-tahap dalam pelaksanaannya meliputi : 1). Pembuatan inokulan, 2).
Percobaan prehidrolisis enzimatis rurnput gajah oleh P. crysosporium dan 3).
Pengaruh prehidrolisis enzimatis P. crysosporium dan inokulasi L. plantarum
terhadap kualitas silase rurnput gajah.
Tahap Pembuatan Inokulan
Lactobacillus plantarum
Bakteri Lactobacillus plantarum indukan diperoleh dari LIP1 Cibinong.
Indukan diperbanyak dalam lima tabung media PDA sebagai stok, kemudian
salah satu biakan diencerkan dengan akuades steril sampai didapatkan konsentrasi
* 2 X 1o4CFU/ml. Setiap satu kg silase diberikan 5 ml larutan inokulan tersebut.
Panerochaete crysosporium
Biakan murni
Phanerochaete crysosporium diperbanyak dengan
membiakkan ulang ke dalam lima tabung media PDA, dan diinkubasikan selama 3
hari dalam inkubator pada suhu 30°C . Phanerochaete crysosporium urnur 3 hari
dipanen untuk digunakan sebagai inokulan indukan.
Media inokulan (media hunbuh
a) ya.ng
merupakan modifikasi dari
Hendritomo (1996) dipersiapkan dengan mengganti
surnber carbon yang
disesuaikan dengan media yang akan difermentasikan (nunput gajah). Media
tumbuh II yang telah dautoklaf
lalu didinginkan dan diinokulasi dengan
Phanerochaete crysosporium (konsentrasi lo7 sporalml), selanjutnya minkubasi
selama 13 hari pada suhu kamar dalam konQsi aerob. Setelah waktu inkubasi
dicapai, Qperoleh produk inokulan yang selanjutnya dipergunakan untuk
menginokulasi silase.
Konsentrasi spora inokulan dihitung dengan menggunakan
metoda
perhitungan langsung (Suryahadi, 1990). Inokulan Phanerochaete crysosporium
diencerkan terlebih dahulu sehingga mengandung
mm2
pada counting chamber.
Suspensi
+_
500 spora dalam luasan 0,2
inokulan dikocok, dan dengan
menggunakan pipet pasteur diambil sebanyak 0,l-0,5 ml, kemuhan diteteskan
pada lekukan bentuk V pada tepi kaca tutup hemositometer sarnpai ruang
hemisitometer terpenuhi suspensi secara kapiler. Kemudian dilakukan perhitungan
spora Q bawah mikroskop dengan objectif berkekuatan rendah. Konsentrasi
inokulan P. crysosporium dinyatakan dalam satuan spora per gram bubuk
inokulan.
Tahap Percobaan I. Prehidrolisis Enzimatis Rumput Gajah oleh P.
crysosporlrcm
Percobaan I bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian inokulan P.
crysosporium terhadap kecernaan rumput gajah umur tua. Sebelum proses ensilase
rumput gajah dilayukan.
Pelayuan dimaksudkan untuk: 1). memberikan
kesempatan pada inokulan P. crysosporium supaya berkembang terlebih dahulu
dan menghasilkan enzim; 2). mengetahui pengaruh kadar air terhadap kualitas
rurnput. Namun permasalahannya adalah lama pelayuan belum diketahui secara
pasti, untuk itu aspek tersebut dikaji dalam penelitian ini. Adapun prosedur
percobaan ini adalah sebagai berikut:
Rumput gajah (umur 60 hari dan sebagian telah berbunga) dilakukan
pemanenan, kemudian dipotong dengan chopper. Panjang pemotongan sekitar 5
cm. Setelah bahan dipotong, ditambah surnber kabohidrat berupa tetes sebanyak
3% (dicampur secara merata), kemudian diinokulasikan dengan Phanerochaete
crysosporium melalui pencampuran secara merata. Dosis yang digunakan sesuai
perlakuan yaitu: lo7, lo8 dan lo9 sporakg berat segar rumput gajah. Kemudian
rumput gajah dilayukan dengan lama waktu yang berbeda sesuai perlakuan, yaitu :
0, 2, dan 4 hari. Pelayuan dilakukan pada suhu kamar
* 27 "C, dengan cara
diangin anginkan, tidak terkena sinar matahari secara langsung, di ruangan
terbuka.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan Acak lengkap (RAL)
pola faktorial 4x 3. Faktor A adalah dosis inokulan untuk P. crysosporium (P),
teridri dari 4 taraf yaitu : 0 (kontrol), lo7, 10' dan 10' sporalkg rumput segar.
Faktor B adalah lama pelayuan atau lama kontak P. crysosporium dengan substrat
sebelurn ensilase. Selama pelayuan tersebut diharapkan terjadi proses prehidrolisis
enzimatis. Adapun lama pelayuan terdiri dari tiga taraf yaitu 0,2 dan 4 hari.
Peubah dan prosedur pengukuran :
n Lignin (Metode Van Soest)
Sampel bahan yang sudah ltetapkan untuk ADF (C), dilarutkan dengan
menambahkan &So4 72% sampai kira kira setinggi 314 bagian cawan masir dan
dibiarkan selama tiga jam. Cawan masir diletakkan di dalam nampan yang berisi
air setingg kurang lebih satu cm.
Dilakukan penyaringan dengan bantuan pompa vakum, dibilas dengan
akuades panas kemudian aseton. Pengeringan dilakukan dengan menggunakan
oven 105 "C
dan selanjutnya dilakukan pendinginan dengan eksikator dan
ditimbang sebagai D g. Selanjutnya dibakar dalam tanur 500 "C selama 3 jam,
didinginkan dalam eksikator, kemudian ditimbang kembali sebagai berat akhir
yaitu E g.
D-E
% Lignin
X loo%, dinyatakan dalam % bahan
kering
=
A
Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik (in sacco)
Silase dihomogenasi untuk memecah struktur daun agar lebih terbuka,
kemudian hmasukkan ke dalam kantong nilon dengan ukuran 140 x 90 mm,
dengan ujung-ujung kantong dibuat
melengkung. Sampel yang digunakan
dimasukkan ke dalam fistula rumen kerbau dengan menggunakan kelereng
sebagai pemberat. Kantong tersebut diikat dan panjang tali pengkatnya yang
masuk dalam rumen
30 cm. Kerbau yang digunakan
telah dikonhsikan
pakannya. Waktu inkubasi selama 24 jam, ditentukan dengan menggunakan
rumus Pt = A + B (1 - e "t) (Suryahad, 1990).
Sarnpel yang telah diinkubasikan, Qukur bahan 'kering dan bahan
organiknya, kemudian dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
BK sampel sebelum inkubasi - BK sampel sesudah inkubasi
X 100%
KCBK =
BK sampel sebelum inkubasi
BO sampel sebelum inkubasi - BO sampel sesudah inkubasi
X 100%
KCBO =
BO sampel sebelum inkubasi
Percobaan 11. Pengaruh Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium dan Iokulasi
L. plantarum terhadap Kualitas Silase Rumput Gajah.
Pada percobaan 11, proses prehdrolisis pada percobaan I ddanjutkan
dengan proses ensilase, diperkuat dengan inokulasi L. plantarum. Dengan
demikian diharapkan, selain
rumput gajah meningkat mutunya melalui
prehidrolisis juga dapat diawetkan &lam bentuk silase. Rancangan percobaan
sama seperti pada percobaan I, namun diakhir prehidrolis enzimatis dilanjutkan
dengan proses ensilase.
Silase nunput gajah dibuat sebanyak satu kg setiap sampel. Prosedur
pembuatannya yaitu : mmput gajah yang telah mengalami prehidrolisis enzimatis
dari kapang P. crysosporium dan telah dilayukan (Percobaan I) dimasukkan ke
dalam mini silo (stoples). Inokulan bakteri Lactobacillus plantarum diberikan
dengan cara disemprotkan secara berlapis-lapis sedikit demi sedikit pada saat
hijauan dimasukkan ke dalam mini silo (stoples). Untuk mencapai kondisi
anaerob dilakukan pemadatan, selanjutnya mini silo ditutup rapat dan dilakukan
pemeraman selama 30 hari.
Peubah dan prosedur pengukuran Kualitas Silase adalah :
Kualitas Fisik
Pengamatan umum kualitas fisik meliputi : warna, bau, tekstur, jarnur,
cairan yang keluar dan pH. Pengamatan dilakukan pada silase urnur 30 hari (akhr
percobaan).
Kualitas Nutrisi
Prosedur pengukuran KCBK, KCBO clan Lignin sama dengan percobaan
I. Hasil perhitungan akhir seluruh peubah dikonversikan dalam bahan kering.
o Bahan kering (Metode Weende)
Analisa kadar air silase dalam percobaan ini tidak dilakukan dengan
metode Destilasi Toluene, melainkan dengan metode konvensional, yaitu Metode
Weende. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan peralatan dan kadar bahan-bahan
organik terutama asam laktat yang cukup rendah. Adapun prosedur analisanya
adalah sebagai berikut:
Cawan porselin dikeringkan dalam oven 105 OC, sesudah itu Qdinginkan
dalam eksikator, lalu Qtimbang (x). Sampel Qtimbang sebanyak y gram
dimasukkan ke dalam cawan. Cawan yang sudah berisi sampel dioven pada suhu
105 "C selama semalam, kemudian Qdinginkan dalam eksikator, lalu dtimqang
sampai diperoleh berat konstan.
(x + Y -z)
Kadar Air =
X 100 %
Y
-
Bahan Kering (BK) = ( 100 Kadar Air ) %
o Bahan Organik (Metode Weende)
Cawan porselin dkeringkan dalam oven 105 OC, sesudah itu didinginkan
dalam eksikator, lalu dltimbang (x). Sampel seberat y gram dimasukkan ke dalam
cawan porselin, kemuQan diabukan dalarn tanur dengan suhu 600 OC selama 8
jam atau sampel telah menjadi putih seluruhnya. Selanjutnya dilakukan
pendingman dengan memasukkan ke dalam eksikator selutar satu jam, kemudian
ditimbang (2).
(2-x)
X 100 %
Kadar Abu =
Y
Bahan Organik (BO) = ( Bahan Kering (BK) - Abu ) %
Protein kasar (Metode Weende)
Menimbang sampel kurang lebih 0,3 g (x), lalu dimasukkan ke dalam labu
destruksi dan ditambah 3 sendok kecil selen serta 20 ml H2S04 t e h s secara
homogen. Kemudian campuran tersebut dipanaskan dengan alat destruksi sampai
larutan menjadi jernih dan berwarna hijau kekuningan (Tahap Destruksi).
Labu destruksi didinginkan, kemudian larutan tersebut dimasukkan dalam
labu penyuling dan diencerkan dengan 300 ml air tidak mengandung N serta
ditambahkan beberapa butir batu didih dan 100 ml NaOH 33 %. Selanjutnya
dilakukan penyulingan sampai 2/3 dari cairan dalam labu penyuling menguap
(Tahap Destilasi).
Hasil sulingan dititrasi dengan NaOH 0,3 N sampai terjadi perubahan
warna dari biru kehijauan yang menandakan titik akhir titrasi. Volume NaOH
sebagai z ml, kemudian dibandingkan dengan titar blanko y ml (Tahap Titrasi).
( y - z ) titar NaOH X 0,014 X 6.25
Protein
X 100%
=
Berat Sampel
o NDF (Metode Van Soest)
Sampel (kering udara) ditimbang sebanyak 0,5 g (A), dimasukkan ke
dalam gelas beaker 600 ml dan dltambahkan 50 ml larutan NDS (Neutral
Detergen Solution). Setelah itu disimpan ditempat pemanasan (hot plate) dan
dipanaskan selama 60 menit sambil direfluk.
Menimbang cawan masir berukuran G3 sebagai B g, selanjutnya dilakukan
penyaringan dengan bantuan pompa vakum. Penyaringan dilakukan mulai dari
bahan cairan,
kemuhan bagian padatannya dimasukkan ke dalam saringan
(cawan masir) sambil dibilas dengan akuades mendidih sampai semua sampel
habis masuk kedalam cawan masir. Sampel dicuci dengan akuades panas
kemudian dengan aseton.
Hasil penyaringan dikeringkan dalam oven 105 "C, setelah itu dlmasukkan
ke dalam eksikator selama satu jam, kemudian ditimbang (C).
ADF
Prosedur yang dilakukan sama dengan Analisa NDS, namun larutan yang
digunakan adalah 50 ml ADS (Acid Detergen Solution).
C - B
% ADF
X 100%
=
A
Lignin (Metode Van Soest)
o Uji kecernaan (in sacco)
Kecernaan bahan kering (KCBK) dan kecernaan bahan organik (KCBO)
diukur dengan metode in sacco.
o Asarn laktat
Sampel silase sebanyak 1 g ditambahkan 10 ml aseton teknis
(perbandingan 1 : 10). Kemudian disimpan semalam pada suhu 4 "C, dengan
maksud untuk mengendapkan semua protein yang ada. Setelah itu sampel
dimasukkan dalam sentrifuge dengan kecepatan perputaran 4000 rpm selama 20
menit pada suhu 4 "C, kemuhan lambil supernatannya.
Supernatan yang diperoleh direndam dalam waterbath suhu 80 "C, dalam
kondisi tidak tertutup. Hal ini lmaksudkan untuk menguapkan aseton sampai
kira-kira tinggal 1 ml. Kemudian ditambahkan 0,05 M &So4 dengan
perbandingan 1 : 10 atau 1 : 20, selanjutnya diaduk sampai merata, clan Qsaring
menggunakan kertas saring dan arang aktrf Kadar asam laktat dalarn larutan hasil
penyaringan diukur dengan HPLC, menggunakan colum C18, panjang gelombang
254 nm dan pada fasegram menggunakan larutan 0,05 M &So4.
1V. HASH, DAN PEMBAHASAN
Percobaan I. Prehidrolisis Enzimatis Rumput Gajah
oleh P. crysosporium
Lignin Rumput
Rataan kandungan lignin rumput gajah yang difermentasi dengan P.
crysosporium disajikan dalam Tabel 1. Data tersebut menunjukkan bahwa
pemberian inokulan P. crysosporium (dosis lo7, lo8 clan 10' sporafkg rumput
segar) tidak mempengadi kadar lignin rurnput gajah (urnur 60 hari dan telah
berbunga). Hal ini menunjukkan bahwa dengan lama pelayuan sarnpai 4 (empat)
hari dan dosis P. crysosporium sarftpai 10' spora/kg rumput, belum cukup waktu
bagi P. crysosporium untuk mendegradasi lignin. Menurut SchlegeI(1994) bahwa
hbandingkan dengan selulosa dan hemiselulosa, lignin dipecah sangat lamban.
Lignin sangat sulit dirombak walau oleh mikroba rumen sekalipun, terutama
pada pemecahan cincin aromatiknya (Orphin, 1984).
Tabel 1. Kadar Lignin Rumput Gajah yang difermentasi dengan P. crysosporium
Pelayuan
(Hari)
0
0
2
4
Rataan
15,56
15,58
22,23
17,79"
Dosis ( x lo6 sporaj Kg ~ u m p u )t
10
100
1000
11,55
15,OO
16,93
14,49a
16,63
16,61
16,76
16,67a
13,57
15,44
13,84
14,28"
Rataan
13,92"
15,68"
17,44"
15,81
Keterangan : Huruf yang berbeda pada kolom atau baris yang sama menunjukkan
perbedaan (p
GAJAH (Pennisetumpulpllreum ) DENGAN PREHIDROLISIS
ENZIMATIS DARI Phanerochaete crysosporium DAN
PEMBERIAN INOKULAN Lactobacillus plantarum
Oleh :
SUCI WULANDARI
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
ABSTRACT
SUCI WULANDARI. The Nutritive Values Improvement of Elephant Grass
(Pennisetumpurpureum) Silages Inoculated with Lactobacillus plantarum and
Prehydrolyzed by Enzyme from Phanerochaete crysosporium. Advisor:
SURYAHADI and TOT0 TOHARMAT.
To overcome the shortage of tropical forages in the dry season, it needs to
develop an appropriate technology to preserve forages like ensilage. A good
quality of silage is gained by suppressing the activities of various unexpected
endogenous plant enzymes and epiphytic microbes commonly found in plant like
L. plantarum. To increase the nutrien7sdigestibility, Phanerochaete crysosporium
was added to degrade lignin. The influence of wilting was examined to clarifL the
influence of water contents of the forage, and to allow P. crysosporium inoculant
to proliferate and produce enzymes.
Research was conducted in three stages: 1). Preparation of inoculant, 2).
The influence of prehydrolyzation of Elephant grass using enzyme produced by
P. crysosporium on its nutritive values and 3). The influence of prehydrolyzation
of Elephant grass using enzyme produced by P. crysosporium and the inoculation
of L. plantarum on the quality of Elephant grass silage.
Results of the research indicated that : 1). Prehydrolysis of the old of
Elephant grass by P. crysosporium increased in sacco digestibility of dry matter
and organic matter. To meet these quality of grass, the dosage of lo8 spore1 kg
grass was applied. 2). The ensilage and the L. plantarum addition did not increase
the quality of prehydrolyzed Elephant grass, but the procedure could be applied in
the forage preservation.
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul :
PENINGKATAN NILAI NUTRISI SILASE RUMPUT GAJAH (Pennisetum
purpureum ) DENGAN PREHIDROLISIS ENZIMATIS DARI Phanerochaete
crysosporium DAN PEMBERIAN INOKULAN Lactobacillus plaritarum
adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pernah dipublikasikan
oleh orang lain. Semua surnber data dan informasi yang digunakan telah
dinyatakan secarajelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, \0 1 Qktober 2002
PENINGKATAN NILAI NUTRISI SILASE RUMPUT
GAJAH (Pennisetumpurpureum ) DENGAN PREHIDROLISIS
ENZIMATIS DARI Phanerochaete crysosporium DAN
PEMBERIAN INOKULAN Lactobacillus plantarum
SUCI WULANDARI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Ternak
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
Judul Tesis
: Peningkatan Nilai Nutrisi Silase Rumput Gajah
Nama
NRP
Program Studi
(Pennisetumpurpureum) dengan Prehidrolisis Enzimatis
dar~Phanerochaete crysosporium dan Pemberian Inokulan
Lactobacillus plantarum
: Suci Wulandari
: 99750
: Ilmu Ternak
Menyetujui,
1. Komisi Pembimbing
Dr. Ir. H. Survahadi. DEA
Ketua
Dr. Ir. Toto Toharmat, MSc.
Anggota
Mengetahui,
2. Ketua Program Studi Ilmu 1'em
Program Pascasarjana
Jf-
_I__
Prof'. Dr. Adi Sudono, MSc.
Tanggal lulus : 8 Oktober 2002
L E Y t g t h f r i d a Manuwoto. MSc.
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilhrkan di Yogyakarta pada tanggal 21 Agustus 1967 dari ayah
R. Soepono Brotosardjono dan ibu Soemarni. Penulis merupakan putri keenam
dari delapan bersaudara. Pendidikan sqana ditempuh di Program Studi Nutrisi
dan Makanan Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Gadjah Mada, lulus tahun
1992. Pada tanggal 1 Februari tahun 2000 (semester genap), penulis diterima di
Program Studi Ilmu Ternak Program Pascasarjana IPB. Beasiswa pendidikan
pascasarjana diperoleh dari Due Like Politeknik Pertanian Negeri Jember.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Jurusan Peternakan, Politeknik
Pertanian Negeri Jember sejak tahun 1993 sampai sekarang. Selama mengikuti
program S2, penulis menjadi asisten mata kuliah Ilmu Nutrisi Perbanchngan pada
tahun 200 112002,
DAFTAR IS1
Halarnan
DAFTAR TABEL ..................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................
xii
PENDAHULUAN .....................................................................
Latar Belakang ...................................................................
Tujuan Penelitian ................................................................
Manfaat Penelitian ...............................................................
1
1
3
4
TINJAUAN PUSTAKA ...............................................................
Silase ...............................................................................
Rumput Gajah (Pennisetumpurpureum) .....................................
Pelayuan ..........................................................................
Struktur Dinding Sel Tanaman..................................................
Lactobacillusplantarum .........................................................
Phanerochaete crysosporium ...................................................
Enzim peroksidase ................................................................
5
5
7
8
9
12
14
15
MATERI DAN METODE .........................................................
Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................
Materi Penelitian .................................................................
Metode Penelitian ...............................................................
16
16
16
17
HAS& DAN PEMBAHASAN ......................................................
Percobaan I. Prehidrolisis Enzimatis Rurnput Gajah Oleh P. crysosporium ...
Lignin Rumput ..................................................................
Kecernaan Bahan Kering (KCBK) dan Kecernaan Bahan Organik
(KCBO) Rumput .................................................................
27
27
27
Percobaan I1. Pengaruh Prehidrolisis Enzimatis P. Crysosporium dan
Inokulasi L.plantarum terhadap Kualitas Silase Rurnput Gajah .........
Keadaan Umum Silase............................................................
pH clan Kadar Asam Laktat ....................................................
Bahan Kering (BK) Silase .......................................................
Bahan Organik (BO) Silase .....................................................
Protein Kasar (PK) ...............................................................
Kadar Lignin Silase ............................................................
Neutral Detergent Fiber (NDF) dan Acid Detergent Fiber (ADF) ......
28
Kecemaan Bahan Kering (KCBK) dan Kecemaan Bahan Organik
(KCBO) Silase ..................................................................
44
KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 47
Kesimpulan ...................................................................... 47
Saran ...........................................................................
47
DAFTARPUSTAKA ................................................................ 48
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
Halaman
Kadar Lignin Rumput Gajah yang Difermentasi dengan P. crysosporium ... 27
Kecernaan Bahan Kering (KCBK) Rumput Gajah yang Difermentasi
dengan P. crysosporium ............................................................
29
Kecernaan Bahan Organik (KCBO) Rumput Gajah yang Difermentasi
dengan P. crysosporium ............................................................
30
Keadaan Umurn Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ............................................................................
31
5. pH Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum ..........
33
6. Asam Laktat Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum ..........
34
7. Bahan Kering (BK) Silase Segar dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarurn ............................................................................. 36
8. Bahan Organik SiIase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum ...........
37
9. Kadar Protein Kasar Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ...........................................................................
39
10. Kadar Lignin Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ............................................................................
40
11. NDF Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum .........
41
12. ADF Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan Prehidrolisis
Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L. plantarum .........
42
13. Kecernaan Bahan Kering Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan
dan Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ...........................................................................
44
14. Kecernaan Bahan Organik Silase dengan Perlakuan Lama Pelayuan dan
Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat dengan L.
plantarum ...........................................................................
45
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 . Selulosa ............................................................................... 1 1
2. Senyawa Penyusun Lignin .........................................................
12
3 . Hipotesa Skema Degradasi Lignin oleh Phanerochaete crysosporium...... 15
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Analisa Statistik Kecernaan Bahan Kering Silase dengan Perlakuan Lama
Pelayuan clan Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium yang Diperkuat
dengan L. plantarum ................................................................ 5 1
2. Penentuan Waku Inkubasi Percobaan In sacco ..................................
52
3. Photo Pembuatan Inokulan Kapang P. crysosporium ..........................
54
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Masalah utama hijauan makanan ternak, khususnya daerah tropis adalah
melimpahnya produksi hijauan pada musim hujan dan kurangnya hijauan
selarna musim kemarau. Untuk mengatasi ha1 tersebut dikembangkan teknologi
pengawetan hjauan pakan, yaitu dengan
pengawetan kering (hay) dan
pengawetan basah (silase). Dalam beberapa ha1 pengawetan hijauan dengan cara
silase mempunyai beberapa keuntungan yaitu kualitas hijauan relatif dapat
dipertahankan dan tahan lama.
Silase adalah makanan ternak yang dihasilkan melalui proses ferrnentasi
hijauan dengan kandungan air yang tinggi (Bolsen dan Sapienza, 1993). Silase
dengan mutu baik diperoleh dengan menekan berbagai aktivitas enzim yang
berada pada tanaman yang tidak dikehendaki, serta mendorong berkembangnya
bakteri asam laktat yang sudah ada pada tanaman rumput seperti Lactobacillus
plantarum, namun jumlahnya sedikit yaitu 1000 kali lebih kecil dari saingannya
berupa fungi dan enterobakteria (McDonald et al., 1991).
L. plantarum terrnasuk dalam kelompok bakteri tipe homofermentatif, dan
akan menghasilkan dua mol asam laktat untuk setiap mol glukosa dan Moss.
Tidak menghasilkan asam lain seperti asarn butirat dan gas yang tidak
dikehendaki dalam pembuatan silase.
Dengan penambahan L. plantarum sebagai penghasil asam laktat
diharapkan dapat mempercepat proses penurunan pH silase. Rendahnya pH akan
dapat menghentikan pertumbuhan bakteri anaerob yang tidak dikehendalu seperti
Enterobakteriaceae, Bacilli, Clostridia clan Listeria, untuk itu kerusakan silase
dapat ditekan, pada akhirnya akan meningkatkan kualitas dan daya simpan silase
tersebut. Semakin cepat pH turun akan dapat menekan enzim proteolisis yang
bekerja pada protein.
Kapang Phanerochaete crysosporium adalah kapang pendegradasi lignin
dari kelas Basidiomycetes. Kapang ini mempunyai kemampuan kuat merombak
lignin dengan cara menghasilkan enzim peroksidase ekstraseluler, berupa lignin
peroksidase (Lip) dan mangan peroksidase (MnP) (Vallie, 1992), sehingga dengan
penambahan kapang ini diharapkan akan meningkatkan kecernaan silase rurnput
gajah.
Winarno (1980) menyatakan bahwa substrat yang mengalami fermentasi
biasanya memiliki nilai gizi yang lebih tinggi dari pada bahan asalnya. Hal ini
dikarenakan sifat katabolik dan anabolik mikroorganisme, sehingga marnpu
memecah komponen yang lebih komplek menjadi mudah dicerna. Proses
biofennentasi diharapkan akan merombak struktur jaringan kimia dinding sel,
pemutusan ikatan-ikatan lignoselulosa dan penurunan kadar lignnin. Pakan serat
yang mengalami fermentasi dengan kapang kecernaan nutriennya meningkat (Puls
dan Poutenen, 1989).
Untuk mempercepat perkembangan mikrobia tersebut, sering ditarnbahkan
ke dalam ransum sumber karbohidrat siap cerna berupa tetes. McDonald et al.
(1991) menyatakan bahwa hijauan tropis mempunyai kadar gula terlarut rendah,
oleh karena itu perlu penambahan gula terlarut, sehingga dapat dimanfaatkan oleh
kedua mikrobia tersebut untuk akhvitasnya. Tetes yang ditambahkan dalam
pembuatan silase, pada kondisi aerob akan diubah menjadi glukosa oleh
Phanerochaete cryssoporium, untuk selanjutnya dihasilkan asam laktat sehingga
akan mempercepat penurunan pH yang sangat berpengaruh terhadap kualitas
silase.
Kualitas silase juga ditentukan oleh perlakuan pelayuan hijauan yang akan
digunakan dalam pembuatan silase. Kondisi bahan yang basah akan menghasilkan
cairan silase yang banyak, yang tidak hanya mempersulit dalam penanganan tetapi
nutrien tercerna banyak yang keluar bersama cairan yang dihasilkan (McDonald et
al., 1991). Disamping itu dengan pelayuan rumput gajah berumur tua sebelurn
disilase, dapat memberikan kesempatan pada inokulan P. crysosporium untuk
dapat berkembang terlebih dahulu. Atas dasar tersebut maka diteliti masalah
kualitas nutrien dan kecernaan silase rumput gajah (Pennisetum purpureum)
dengan prehidrolisis enzimatis dari Phanerochaete crysosporium dan pemberian
inokulan Lactobacilusplantarum.
Tujuan Penelitian
1). Membuat inokulan yang mampu sebagai pengawet dan meningkatkan
kecernaan serat serta nilai nutrisi silase rumput gajah.
2). Mengetahui sinergi kombinasi kapang dari Phanerochaete crysosporium dan
Lactobacillus plantarum dalarn pengawetan nunput gajah melalui proses
ensilase.
3). Mengetahui pengaruh perlakuan pelayuan terhadap kualitas silase, serta
mengetahui interaksi antara dosis pemberian inokulan dengan pelayuan
terhadap kualitas silase yang dihasilkan.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebegai informasi &lam
usaha mendapatkan silase yang berkualitas tinggi dengan cara pemakaian secara
benar kombinasi kapang pendegradasi lignin dan ikatan lignoselulosa
(Phanerochaete crysosporium) dengan bakteri
plantarum).
penghasil asam laktat (L.
TINJAUAN PUSTAKA
Silase
Silase adalah makanan ternak yang dihasilkan melalui proses ferrnentasi
hijauan dengan kandungan air yang tinggi. Ensilase adalah prosesnya, sedangkan
tempat pembuatannya dinamakan silo (Bolsen dan Sapienza, 1993). Adapun
pengertian dan tujuan penggunaan silase menurut Susetyo et al. (1977) adalah
alternatif untuk mengawetkan hijauan agar tetap dalarn keadaan segar dengan
tetap memperhatikan agar zat-zat yang ada dalam hijauan tersebut dapat
hpertahankan.
Ada enam fase fermentasi dan penyimpanan silase, yaitu fase I: adalah
fase respirasi sel, produksi C02, panas dan air, dengan pH sekitar 6-6,5; fase 11:
fase produksi asam asetat, asam laktat dan etanol oleh bakteri asam asetat dan
asam laktat, pH yang dicapai adalah 5; fase 111: fase pembentukan asarn laktat
oleh bakteri asam laktat, terjadi pada hari ke empat sampai hari ke 20; fase IV:
pembentukan asam laktat oleh bakteri asam laktat pada hari 2 1, dengan pH 4; fase
V: adalah fase penyimpanan material dan terakhir fase VI: dekomposisi aerob saat
silo dibuka alubat aktivitas ragi dan jmur dengan pH 7. Pertumbuhan bakteri
yang dominan dikehen&
pada fase 11. Bila pada fase ini berkembang bakteri
yang diinginkan secara optimum, maka pada fase I11 bakteri homolaktik akan
berkembang dan bekerja memfermentasi pada fase tersebut dengan menghasilkan
perubahan yang efisien pada gula tanaman kedalam produk akhir mikroba.
Proses kimia yang terjadi dalam pembuatan silase meliputi respirasi,
fermentasi dan proteolisis. Secara umum proses yang terjadi berlangsung dalam
dua keadaan, yaitu keadaan aerob dan anaerob. Dalarn keaadaan aerob, yaitu
setelah hijauan dimasukkan kedalam silo dan ditutup, sel-sel hijauan yang masih
hidup terus melakukan respirasi selama masih tersedia oksigen dalam silo dan
menghasilkan C02,H20 dan panas (Susetyo et al., 1977).
Bolsen dan Sapienza (1993) menyatakan bahwa proses ensilase berfungsi
untuk mengawetkan komponen nutrien lainnya yang terdapat dalarn bahan silase.
Semakin cepat pH turun semakin dapat ditekan enzim proteolisis yang bekerja
pada protein. Rendahnya pH juga menghentikan pertumbuhan bakteri anaerob
seperti Enterobacteriaceae, bacelli, clostridia dan listeria. Akhirnya rendahnya
pH juga akan meningkatkan kecepatan hidrolisis secara kimiawi beberapa
polisakarida, seperti hemiselulosa yang pada gilirannya akan menurunkan
kandungan serat hijauan yang &buat silase tersebut. Rendahnya pH sangat penting
untuk mencapai keadaan stabil bagi silase. Semakin rendah pH semakin banyak
asam laktat dan atau asam lemak terbang terbentuk, sehingga mikroba yang
terpenting dalam proses ensilase disini adalah bakteri penghasil asam laktat.
Menurut McDonald et al. (1988) bahwa pada proses ensilase, bakteri asam
laktat meningkat dengan cepat. Asam laktat yang dihasilkan akan menurunkan
nilai pH silase. Pada pH kritis (pH 3,8-4), asam akan menghambat pertumbuhan
bakteri lain, bahan yang ada menjah stabil sepanjang dalam kondisi anaerob.
Keberhasilan pembuatan silase berarti memaksimalkan nutrien yang dapat
diawetkan. Silase yang baik diperoleh dengan menekan berbagai aktivitas enzim
yang berada dalam tanaman dan yang tidak dikehendaki, serta mendorong
berkembangnya bakteri asam laktat (Bolsen dan Sapienza, 1993).
Rumput Gajah ( Pennisetumpurpureum )
Rumput gajah merupakan tanaman tahunan yang mempunyai sistem
perakaran serabut. Baik sebagai makanan ternak karena mudah diusahakan,
produksinya tinggi, tahan kekeringan dan mempunyai palatabilitas yang tinggi.
Menurut McIlroy (1977), rumput
gajah dapat Qpanen setelah berumur 6-8
minggu. Produksi hijauannya adalah 270. 000 kg/Haltahun di daerah basah
dengan irigasi yang baik (Reksoha&prodjo, 1985). Kandungan protein kasar
rumput gajah sebesar 9,30% (Sutardi, 1980).
Jangka pemotongan sangat berpengaruh terhadap produksi hijauan segar,
kadar gizi maupun palatabilitas rumput gajah. Jangka pemotongan yang pendek
akan mengurangi perkembangan batang, akar serabut dan produksi rumput.
Pemotongan jangka panjang tidak saja memberikan produksi bahan kering yang
tinggi tetapi juga perakaran yang sehat. Namun dilain pihak pemotongan jangka
panjang akan menurunkan kadar protein dan kecernaan. Rurnput muda
mempunyai kadar lignin kurang lebih hanya 5% dengan demikian selulosanya
kurang lebih 80% dapat dicerna, sedang pada rurnput tua kadar lignin dapat
mencapai lo%, akibatnya kecernaan rumput (selulosa) turun menjadi hanya 50%
Prawirokusumo (1994).
Pelayuan
Dalam pembuatan silase, hijauan yang akan digunakan sering dilayukan
terlebih dahulu. Alasan pelayuan adalah : 1). silase dari hijauan yang basah (bahan
kering kurang darr 20%)
akan mendorong perkembangan bakteri clostridia
silase; 2). bahan kering silase basah menjadi rendah; 3). nutrien yang hilang
bersama cairan yang keluar menjah lebih besar; 4). biaya penanganan hijauan
basah lebih tingg daripada hijauan yang dilayukan. Dinyatakan lebih lanjut
bahwa dan hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahwa hijauan yang
dibuat silase selama 30 hari dengan tanpa dilayukan terlebih dahulu Qperoleh
bahan kering sebesar 17% dengan pH sebesar 4,O sedangkan untuk hijauan yang
dilayukan terlebih dahulu didapatkan bahan kering sebesar 39% dan pH 4,4 (Ross,
1984). Kaiser (1984) melaporkan bahwa salah satu keuntungan utama pelayuan
adalah dapat membatasi perkembangan bakteri clostridia, tetapi pelayuan tidak
dapat menghambat proteolisis oleh enzim tanaman, oleh karena itu pengaruh
pelayuan terhadap kandungan N protein silase sangat sedikit. Meskipun demikian,
dengan terharnbatnya aktivitas clostridia, degradasi asam amino lebih lanjut dapat
dibatasi.
Menurut Woplford (1984) bahwa salah satu penyebab hilangnya
komponen silase yfiitu melplpi cairan yang dihasilkan selama proses ensilase.
Cairan silase menganQung gula asamasam organik, mineral-mineral, proteinprotein dan komponen NPN lainnya. Pembuatan silase dengan kondisi yang
sangat basah akan menghasilkan cairan silase yang cukup banyak, sehingga
kondisi lebih kering diperlukan karena mempermudah penanganan juga
kandungan bahan kering yang diperoleh lebih tinggi (McDonald et al., 1991).
Hasil beberapa percobaan menunjukkan bahwa sukrosa
dikatabolis
menjadi karbonhoksida dengan perlakuan pelayuan rumput, penelitian lain
menunjukkan bahwa
senyawa fruktan dan total fkuktosa terlarut mengalami
penurunan secara kontinyu selarna periode pelayuan. Pemecahan gula terlarut
kemungkinan disebabkan oleh aktivitas enzim tanarnan. Bakteri yang berkembang
selama ensilase juga dapat menghdrolisis senyawa fruktan. Kandungan
karbohidrat terlarut Italian ryegrass yang dilayukan dengan kondisi lingkungan
terkontrol, cenderung mengalami penurunan (untuk pelayuan lebih dari 48 jam).
Perubahan level fruktosa diikuti dengan perubahan total karbohdrat terlarut.
Pelayuan selama 48 jam dibawah kondisi yang bagus maupun yang jelek
menyebabkan
sedikit mengalami penurunan karbohdrat terlarut, penurunan
terjadi secara signifikan setelah pelayuan selarna 144 jam dibawah kondisi yang
jelek (McDonald et al., 1991).
Struktur Dinding Sel Tanaman
Struktur sel tanarnan terdiri dari isi sel dan dinding sel. Sebagian besar
komponen penyusun dinding sel adalah fiaksi karbohidrat. Fraksi karbohidrat
dibagi menjadi monosakarida dan turunannya (glukosa, fiuktosa dan silosa),
oligosakarida yang terdiri dari 2-10 unit sakarida (sukrosa, fruktosa rantai pendek
dan rafinosa) serta polisakarida (pati, fi-uktosa,
selulosa dan hemiselulosa)
(Lynch, 1987). Fraksi karbohidrat (NFE) dikelompokkan kedalam: 1). sangat
mudah dicerna yaitu yang terdapat dalam isi sel (Neutral Detergent Solubles atau
NDS); 2). dicerna tidak sempurna yaitu bagian dinding sel yang terdiri atas
hemiselulosa dan selulosa. Termasuk dalam reaksi Neutral Detergen Fiber (NDF)
atau Acid Detergen Soluble (ADS); 3). sebagian besar tidak dapat tercerna yaitu
selulosa dan lignin (tergantung dari lignifkasinya). Bagian ini yang terrnasuk
dalarn Acid Detergent Fiber atau ADF. Didalam analisa Van Soest dapat
diketahui bahwa zat-zat yang termasuk nonnutritive adalah lignin dan silika (Si)
(Prawirokusumo, 1994).
Sebagian besar fraksi karbohdrat struktural merupakan komponen
penyusun dmding sel pakan, diantaranya adalah selulosa, hemiselulosa, lignin
dan silika. Akan tetapi selulosa seringkali berikatan dengan l i p n sehingga
membentuk ikatan lignoselulosa. Ikatan komplek tersebut sulit dipecah oleh
mikroba rumen, sehingga fraksi selulosa tidak dapat dimanfaatkan sebagai surnber
energi bagi ternak ruminansia. Komponen tersebut dapat dikonversi menjadi
produk lebih sederhana dengan menggunakan kapang (Lynch, 1987).
Hemiselulosa dan Selulosa
Struktur clan komposisi kimia dinding sel tanarnan bervariasi menurut
species, umur varietas dan tipe sel tanaman. Secara umum dinding sel tanaman
terdri dari dinding primer, dindmg sekunder dan lamella. Dinding primer
tanaman monokotil dan dikotil merupakan serat-serat selulosa sebagai
polisakarida dengan kandungan glikoprotein (Orphin, 1984). Selulosa adalah
unsur utama pembentuk kerangka tanaman dan penyusun Qnding sel tanaman
selain hemiselulosa dan lignrn (Mayes et al., 1992). Selulosa merupakan sumber
energ yang sangat potensial bagi ternak rurninansia. Selulosa merupakan polimer
.iyww
dari d-glukosa dengan ikatan P-1,4 dalam rantai lurus. Banyak terdapat pada
roughage yaitu pada dindmg selnya. Kesempwnaan pemecahannya tergantung
pada jenis hewannya, yaitu ada tidaknya enzim selulase.
H
OH
OH
OH
Garnbarl . Selulosa (Schlegel, 1985)
Hemiselulosa adalah bagran dinhng sel yang mudah Qdegradasi
dibandingkan dengan selulosa dan lignin. Hemiselulosa merupakan kelompok
polisakarida yang berantai lurus yaitu homopolisakarida clan heterosakarida yang
terdiri dari xilosa, manosa, galaktosa, arabinosa dan glukosa (Puls dan Poutanen,
1989).
Lignin
Lignin merupakan senyawa polimer korniferil alkohol yang membentuk
ikatan ether dengan selulosa dan hemiselulosa dalam jaringan tanaman dan selalu
terdapat dalarn senyawa kompleks &lam dinding sel (Nolan et al., 1988). Oleh
karena selalu dalam bentuk kompleks, degragasi lignin ada dua model, selain
memecah lignin itu sendiri dengan cara mineralisasi, model lain adalah dengan
melepaskan lignin yang mengikat karbohidrat non selulosa, sehingga komponen
tersebut larut sebagai senyawa komplek yang larut dalarn air (water soluble
complex) (Paterson, 19 86).
Lignin disusun oleh unit-unit fenil propen, yaitu kornoferil, sinafil dan
para kurnaril alkohol melalui proses polimerisasi, dehidrogenasi serta
dihubungkan satu sama lain dalam berbagai macam ikatan atom C-C dan C-0-C.
a. Korniferil Alkhohol
b. Sinafil Alkhohol c. Para Kurnaril Alkhohol
Gambar 2. Senyawa Penyusun Lignin
Lignin bukan karbohdrat, karena proporsi C nya lebih besar, dan juga
mengandung N 1-5% (Prawirokusurno, 1994). Lignin sangat sulit dirombak oleh
mikrobia rumen, terutama pada cincin aromatiknya (Orphin, 1984). Degradasi
lignin masih mungkin terjadi dengan degradasi oleh jamur (Leisola clan Garcia,
1989).
Lactobacillus plantancm
L. plantarum, seperti pada bakteri asarn laktat lainnya, merupakan
kelompok bakteri gram positif, bersifat fakultatif anaerobik, tidak membentuk
spora, tidak menghasilkan katalase, merupakan kemoorganotrof yang hanya
tumbuh pada media kompleks (McDonald et al., 1991).
Pelezer et al. (1986) menyatakan bahwa berdasarkan kondisi untuk
hidupnya termasuk dalam kelompok bakteri fakultatif anaerobik yang dapat
hidup pada kondisi dengan dan tanpa oksigen. Bakteri ini tidak membutuhkan
oksigen untuk pertumbuhannya meskipun mungkin menggunakan oksigen untuk
menghasilkan energi.
Menurut McDonald et al. (1991) bahwa berdasarkan
physiologinya,
bakteri asam laktat dibagi menjadi tiga kelompok : 1). obligat homoferrnentatif,
yaitu yang memfermentasi heksosa sebagian besar menjadi asam laktat; 2).
fakultatif homofermentatif, yaitu yang memfermentasi heksosa sebagian besar
menjadi asam laktat, tetapi juga memfermentasi pentosa menjadi asam laktat dan
asam asetat dan 3). obligat heterofermentatif, yaitu yang memfermentasi heksosa
menjad asam laktat, asam asetat dan karboncboksida.
L. plantarum ini terrnasuk dalam kelompok bakteri tipe homoferrnentatif,
yaitu akan menghasilkan 2 mol asam laktat untuk setiap mol glukosa dan
fruktosa. Tidak menghasilkan asam lain seperti asam butirat dan gas yang tidak
dikehendaki dalam pembuatan silase. Menurut Rahayu et al. (1992) bakteri asam
laktat
homofermentatif dapat mengubah 95% glukosa dan heksosa lainnya
menjacb asam laktat dengan jumlah kecil karbondioksida dan asam-asam volatil
(asarn butirat). Lebih lanjut
Gilliland (1986) menyatakan bahwa disamping
mampu mendegradasi gula , bakteri ini juga mampu mendegradasi protein dan
peptida menjadi asam amino. Pendegradasian protein oleh bakteri tersebut terjadi
pada pH 5,2 - 5,8 dan suhu 45 - 50 "C. pH optimum untuk perhunbuhan berkisar
antara 4,O - 6,8 (McDonald et al., 1991). Dinyatakan lebih lanjut oleh Rogosa
(1971) bahwa L. plantarum tumbuh pada suhu 15 "C, urnumnya tidak tumbuh
pada suhu 45 O C dan suhu optimal untuk pertmbuhannya antara 30-35 O C .
L. plantarum merupakan species yang penting dalam proses ensilase,
balcteri ini biasanya sudah ada pada rurnput dengan jumlah 1000 kali lebih kecil
dan sainganya yaitu fungi dan entobacteria. Jurnlah bakteri lebih banyak terdapat
pada bagian daun dari pada bagian batang. Jumlah total bakteri pada rurnput segar
bervariasi antara 1o6 sampai 10' g-' BK rurnput (Mc Donald et al., 1991).
Phanerochaete crysosporium
Kapang Phanerochaete crysosporium adalah kapang pendegradasi lignin
dari kelas Basidiomycetes, membentuk sekumpulan miselia dan berkembang biak
secara aseksual
melalui spora. Kapang ini mempunyai
kemampuan kuat
merombak l i m n secara efektif dengan cara menghasilkan enzim peroksidase
ekstraseluler, berupa lignin peroksidase (Lip) dan peroksidase yang sangat
tergantung pada ion mangan yaitu mangan peroksidase (MnP) (Leisola clan
Garcia, 1989). Hasil penelitian yang lain oleh Agosin et al. (1987) menunjukkan
bahwa Phanerochaete
crysosporium merupakan
aktivitasnya dalam mendegradasi lignin, tetapi
strain yang paling cepat
kemampuannya
dalam
mendegradasi selulosa dan hemiselulosa juga besar.
Seperti pada kapang
pendegradasi lignin lainnya, Phanerochaete ini
membutuhkan oksigen untuk melakukan respirasi yang menghasilkan CO;! dan
H20. Menurut Nandika (1986), kebutuhan kapang akan oksigen sesuai dengan
kebutuhan akan air. Dalam ha1 ini kadar air minimum adalah 16%, optimum 3550% dengan temperatur yang bervariasi. Temperatur optimum untuk pertwnbuhan
kapang pendegradasi lignin pada umumnya berkisar antara 25 OC-30 "C.
MATERI DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di kandang sapi perah kampus IPB dan
Laboratorium Bioproses PAU, sedangkan analisa laboratorium hlaksanakan di
Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan Mikrobiologi Ternak, serta Laboratorium
Ilmu Nutrisi Ternak Perah Fakultas Peternakan, IPB, Bogor. Waktu penelitian
dilaksanakan sekitar sembilan bulan dari 1 Agustus 200 1 sampai 30 April 200 1.
Materi Penelitian
Bahan Baku
Rumput yang digunakan adalah rumput gajah (Pennisetum purpureum)
urnur 60 hari dan sebagian sudah berbunga. Bakteri Lactobacillus plantarum
yang diperoleh dari LIP1 Cibinong dan indukan Phanerochaete crysosporium dari
Laboratorium Bioproses dan Mikrobiologi ITB Bandung digunakan untuk
mendapatkan inokulan yang mampu sebagai pengawet dan dapat meningkatkan
kecernaan serat
serta kualitas
nutrien
melalui proses ensilase.
Tetes
ditambahkan sebanyak 3 % sebagai sumber karbon tersedia untuk mempercepat
perkembangan kedua mikroba tersebut.
Media Tumbuh I
Media tumbuh yang digunakan untuk indukan Phanerochaete crysosporium
adalah Potatos Dextrose Agar (PDA). Indukan tersebut diinkubasikan selama tiga
hari (pada suhu 30 OC), kemudan dikembangkan pada media tumbuh IT.
Media Tumbuh II
Sumber carbon yang digunakan disesuaikan dengan hijauan yang
difermentasi (rurnput gajah). Rumput gajah dicacah kemudian direndam dengan
MnS04 dengan dosis 1000 ppm selama semalam. Setelah itu dikeringkan dan
digiling dengan diameter saringan 0,l mm. Langkah selanjutnya adalah
menempatkan
meQa dalarn loyang, kemudian dilakukan sterilisasi dengan
autoklaf (12 1 "C selarna 15 menit). Sebelum disterilisasi materi ditambahkan
bekatul sebanyak 5% sebagai stimulan pertumbuhan kapang P. crysosporeum
(Hendntomo, 1996) dan ditarnbah akuades dengan dosis sesuai dengan daya
serap, yaitu 2,2 l/kg media. Setelah diautoklaf lalu QQnginkan dan siap untuk
diinokulasikan.
Ternak yang Digunakan
Seekor kerbau yang rumennya telah difistula milik Fakultas Peternakan
IPB digunakan untuk percobaan in sacco. Seminggu sebelum digunakan sampai
berakhirnya percobaan in sacco, kerbau dikondisikan dengan pemberian pakan
rumput gajah sebanyak 40 kgihari dan bekatul sebanyak 3 kgihari. Bobot badan
kerbau sekitar 300 kg.
Metode Penelitian
Penelitian ini terdlri dari dua percobaan dengan tiga tahap pelaksanaan.
Adapun tahap-tahap dalam pelaksanaannya meliputi : 1). Pembuatan inokulan, 2).
Percobaan prehidrolisis enzimatis rurnput gajah oleh P. crysosporium dan 3).
Pengaruh prehidrolisis enzimatis P. crysosporium dan inokulasi L. plantarum
terhadap kualitas silase rurnput gajah.
Tahap Pembuatan Inokulan
Lactobacillus plantarum
Bakteri Lactobacillus plantarum indukan diperoleh dari LIP1 Cibinong.
Indukan diperbanyak dalam lima tabung media PDA sebagai stok, kemudian
salah satu biakan diencerkan dengan akuades steril sampai didapatkan konsentrasi
* 2 X 1o4CFU/ml. Setiap satu kg silase diberikan 5 ml larutan inokulan tersebut.
Panerochaete crysosporium
Biakan murni
Phanerochaete crysosporium diperbanyak dengan
membiakkan ulang ke dalam lima tabung media PDA, dan diinkubasikan selama 3
hari dalam inkubator pada suhu 30°C . Phanerochaete crysosporium urnur 3 hari
dipanen untuk digunakan sebagai inokulan indukan.
Media inokulan (media hunbuh
a) ya.ng
merupakan modifikasi dari
Hendritomo (1996) dipersiapkan dengan mengganti
surnber carbon yang
disesuaikan dengan media yang akan difermentasikan (nunput gajah). Media
tumbuh II yang telah dautoklaf
lalu didinginkan dan diinokulasi dengan
Phanerochaete crysosporium (konsentrasi lo7 sporalml), selanjutnya minkubasi
selama 13 hari pada suhu kamar dalam konQsi aerob. Setelah waktu inkubasi
dicapai, Qperoleh produk inokulan yang selanjutnya dipergunakan untuk
menginokulasi silase.
Konsentrasi spora inokulan dihitung dengan menggunakan
metoda
perhitungan langsung (Suryahadi, 1990). Inokulan Phanerochaete crysosporium
diencerkan terlebih dahulu sehingga mengandung
mm2
pada counting chamber.
Suspensi
+_
500 spora dalam luasan 0,2
inokulan dikocok, dan dengan
menggunakan pipet pasteur diambil sebanyak 0,l-0,5 ml, kemuhan diteteskan
pada lekukan bentuk V pada tepi kaca tutup hemositometer sarnpai ruang
hemisitometer terpenuhi suspensi secara kapiler. Kemudian dilakukan perhitungan
spora Q bawah mikroskop dengan objectif berkekuatan rendah. Konsentrasi
inokulan P. crysosporium dinyatakan dalam satuan spora per gram bubuk
inokulan.
Tahap Percobaan I. Prehidrolisis Enzimatis Rumput Gajah oleh P.
crysosporlrcm
Percobaan I bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian inokulan P.
crysosporium terhadap kecernaan rumput gajah umur tua. Sebelum proses ensilase
rumput gajah dilayukan.
Pelayuan dimaksudkan untuk: 1). memberikan
kesempatan pada inokulan P. crysosporium supaya berkembang terlebih dahulu
dan menghasilkan enzim; 2). mengetahui pengaruh kadar air terhadap kualitas
rurnput. Namun permasalahannya adalah lama pelayuan belum diketahui secara
pasti, untuk itu aspek tersebut dikaji dalam penelitian ini. Adapun prosedur
percobaan ini adalah sebagai berikut:
Rumput gajah (umur 60 hari dan sebagian telah berbunga) dilakukan
pemanenan, kemudian dipotong dengan chopper. Panjang pemotongan sekitar 5
cm. Setelah bahan dipotong, ditambah surnber kabohidrat berupa tetes sebanyak
3% (dicampur secara merata), kemudian diinokulasikan dengan Phanerochaete
crysosporium melalui pencampuran secara merata. Dosis yang digunakan sesuai
perlakuan yaitu: lo7, lo8 dan lo9 sporakg berat segar rumput gajah. Kemudian
rumput gajah dilayukan dengan lama waktu yang berbeda sesuai perlakuan, yaitu :
0, 2, dan 4 hari. Pelayuan dilakukan pada suhu kamar
* 27 "C, dengan cara
diangin anginkan, tidak terkena sinar matahari secara langsung, di ruangan
terbuka.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan Acak lengkap (RAL)
pola faktorial 4x 3. Faktor A adalah dosis inokulan untuk P. crysosporium (P),
teridri dari 4 taraf yaitu : 0 (kontrol), lo7, 10' dan 10' sporalkg rumput segar.
Faktor B adalah lama pelayuan atau lama kontak P. crysosporium dengan substrat
sebelurn ensilase. Selama pelayuan tersebut diharapkan terjadi proses prehidrolisis
enzimatis. Adapun lama pelayuan terdiri dari tiga taraf yaitu 0,2 dan 4 hari.
Peubah dan prosedur pengukuran :
n Lignin (Metode Van Soest)
Sampel bahan yang sudah ltetapkan untuk ADF (C), dilarutkan dengan
menambahkan &So4 72% sampai kira kira setinggi 314 bagian cawan masir dan
dibiarkan selama tiga jam. Cawan masir diletakkan di dalam nampan yang berisi
air setingg kurang lebih satu cm.
Dilakukan penyaringan dengan bantuan pompa vakum, dibilas dengan
akuades panas kemudian aseton. Pengeringan dilakukan dengan menggunakan
oven 105 "C
dan selanjutnya dilakukan pendinginan dengan eksikator dan
ditimbang sebagai D g. Selanjutnya dibakar dalam tanur 500 "C selama 3 jam,
didinginkan dalam eksikator, kemudian ditimbang kembali sebagai berat akhir
yaitu E g.
D-E
% Lignin
X loo%, dinyatakan dalam % bahan
kering
=
A
Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik (in sacco)
Silase dihomogenasi untuk memecah struktur daun agar lebih terbuka,
kemudian hmasukkan ke dalam kantong nilon dengan ukuran 140 x 90 mm,
dengan ujung-ujung kantong dibuat
melengkung. Sampel yang digunakan
dimasukkan ke dalam fistula rumen kerbau dengan menggunakan kelereng
sebagai pemberat. Kantong tersebut diikat dan panjang tali pengkatnya yang
masuk dalam rumen
30 cm. Kerbau yang digunakan
telah dikonhsikan
pakannya. Waktu inkubasi selama 24 jam, ditentukan dengan menggunakan
rumus Pt = A + B (1 - e "t) (Suryahad, 1990).
Sarnpel yang telah diinkubasikan, Qukur bahan 'kering dan bahan
organiknya, kemudian dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
BK sampel sebelum inkubasi - BK sampel sesudah inkubasi
X 100%
KCBK =
BK sampel sebelum inkubasi
BO sampel sebelum inkubasi - BO sampel sesudah inkubasi
X 100%
KCBO =
BO sampel sebelum inkubasi
Percobaan 11. Pengaruh Prehidrolisis Enzimatis P. crysosporium dan Iokulasi
L. plantarum terhadap Kualitas Silase Rumput Gajah.
Pada percobaan 11, proses prehdrolisis pada percobaan I ddanjutkan
dengan proses ensilase, diperkuat dengan inokulasi L. plantarum. Dengan
demikian diharapkan, selain
rumput gajah meningkat mutunya melalui
prehidrolisis juga dapat diawetkan &lam bentuk silase. Rancangan percobaan
sama seperti pada percobaan I, namun diakhir prehidrolis enzimatis dilanjutkan
dengan proses ensilase.
Silase nunput gajah dibuat sebanyak satu kg setiap sampel. Prosedur
pembuatannya yaitu : mmput gajah yang telah mengalami prehidrolisis enzimatis
dari kapang P. crysosporium dan telah dilayukan (Percobaan I) dimasukkan ke
dalam mini silo (stoples). Inokulan bakteri Lactobacillus plantarum diberikan
dengan cara disemprotkan secara berlapis-lapis sedikit demi sedikit pada saat
hijauan dimasukkan ke dalam mini silo (stoples). Untuk mencapai kondisi
anaerob dilakukan pemadatan, selanjutnya mini silo ditutup rapat dan dilakukan
pemeraman selama 30 hari.
Peubah dan prosedur pengukuran Kualitas Silase adalah :
Kualitas Fisik
Pengamatan umum kualitas fisik meliputi : warna, bau, tekstur, jarnur,
cairan yang keluar dan pH. Pengamatan dilakukan pada silase urnur 30 hari (akhr
percobaan).
Kualitas Nutrisi
Prosedur pengukuran KCBK, KCBO clan Lignin sama dengan percobaan
I. Hasil perhitungan akhir seluruh peubah dikonversikan dalam bahan kering.
o Bahan kering (Metode Weende)
Analisa kadar air silase dalam percobaan ini tidak dilakukan dengan
metode Destilasi Toluene, melainkan dengan metode konvensional, yaitu Metode
Weende. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan peralatan dan kadar bahan-bahan
organik terutama asam laktat yang cukup rendah. Adapun prosedur analisanya
adalah sebagai berikut:
Cawan porselin dikeringkan dalam oven 105 OC, sesudah itu Qdinginkan
dalam eksikator, lalu Qtimbang (x). Sampel Qtimbang sebanyak y gram
dimasukkan ke dalam cawan. Cawan yang sudah berisi sampel dioven pada suhu
105 "C selama semalam, kemudian Qdinginkan dalam eksikator, lalu dtimqang
sampai diperoleh berat konstan.
(x + Y -z)
Kadar Air =
X 100 %
Y
-
Bahan Kering (BK) = ( 100 Kadar Air ) %
o Bahan Organik (Metode Weende)
Cawan porselin dkeringkan dalam oven 105 OC, sesudah itu didinginkan
dalam eksikator, lalu dltimbang (x). Sampel seberat y gram dimasukkan ke dalam
cawan porselin, kemuQan diabukan dalarn tanur dengan suhu 600 OC selama 8
jam atau sampel telah menjadi putih seluruhnya. Selanjutnya dilakukan
pendingman dengan memasukkan ke dalam eksikator selutar satu jam, kemudian
ditimbang (2).
(2-x)
X 100 %
Kadar Abu =
Y
Bahan Organik (BO) = ( Bahan Kering (BK) - Abu ) %
Protein kasar (Metode Weende)
Menimbang sampel kurang lebih 0,3 g (x), lalu dimasukkan ke dalam labu
destruksi dan ditambah 3 sendok kecil selen serta 20 ml H2S04 t e h s secara
homogen. Kemudian campuran tersebut dipanaskan dengan alat destruksi sampai
larutan menjadi jernih dan berwarna hijau kekuningan (Tahap Destruksi).
Labu destruksi didinginkan, kemudian larutan tersebut dimasukkan dalam
labu penyuling dan diencerkan dengan 300 ml air tidak mengandung N serta
ditambahkan beberapa butir batu didih dan 100 ml NaOH 33 %. Selanjutnya
dilakukan penyulingan sampai 2/3 dari cairan dalam labu penyuling menguap
(Tahap Destilasi).
Hasil sulingan dititrasi dengan NaOH 0,3 N sampai terjadi perubahan
warna dari biru kehijauan yang menandakan titik akhir titrasi. Volume NaOH
sebagai z ml, kemudian dibandingkan dengan titar blanko y ml (Tahap Titrasi).
( y - z ) titar NaOH X 0,014 X 6.25
Protein
X 100%
=
Berat Sampel
o NDF (Metode Van Soest)
Sampel (kering udara) ditimbang sebanyak 0,5 g (A), dimasukkan ke
dalam gelas beaker 600 ml dan dltambahkan 50 ml larutan NDS (Neutral
Detergen Solution). Setelah itu disimpan ditempat pemanasan (hot plate) dan
dipanaskan selama 60 menit sambil direfluk.
Menimbang cawan masir berukuran G3 sebagai B g, selanjutnya dilakukan
penyaringan dengan bantuan pompa vakum. Penyaringan dilakukan mulai dari
bahan cairan,
kemuhan bagian padatannya dimasukkan ke dalam saringan
(cawan masir) sambil dibilas dengan akuades mendidih sampai semua sampel
habis masuk kedalam cawan masir. Sampel dicuci dengan akuades panas
kemudian dengan aseton.
Hasil penyaringan dikeringkan dalam oven 105 "C, setelah itu dlmasukkan
ke dalam eksikator selama satu jam, kemudian ditimbang (C).
ADF
Prosedur yang dilakukan sama dengan Analisa NDS, namun larutan yang
digunakan adalah 50 ml ADS (Acid Detergen Solution).
C - B
% ADF
X 100%
=
A
Lignin (Metode Van Soest)
o Uji kecernaan (in sacco)
Kecernaan bahan kering (KCBK) dan kecernaan bahan organik (KCBO)
diukur dengan metode in sacco.
o Asarn laktat
Sampel silase sebanyak 1 g ditambahkan 10 ml aseton teknis
(perbandingan 1 : 10). Kemudian disimpan semalam pada suhu 4 "C, dengan
maksud untuk mengendapkan semua protein yang ada. Setelah itu sampel
dimasukkan dalam sentrifuge dengan kecepatan perputaran 4000 rpm selama 20
menit pada suhu 4 "C, kemuhan lambil supernatannya.
Supernatan yang diperoleh direndam dalam waterbath suhu 80 "C, dalam
kondisi tidak tertutup. Hal ini lmaksudkan untuk menguapkan aseton sampai
kira-kira tinggal 1 ml. Kemudian ditambahkan 0,05 M &So4 dengan
perbandingan 1 : 10 atau 1 : 20, selanjutnya diaduk sampai merata, clan Qsaring
menggunakan kertas saring dan arang aktrf Kadar asam laktat dalarn larutan hasil
penyaringan diukur dengan HPLC, menggunakan colum C18, panjang gelombang
254 nm dan pada fasegram menggunakan larutan 0,05 M &So4.
1V. HASH, DAN PEMBAHASAN
Percobaan I. Prehidrolisis Enzimatis Rumput Gajah
oleh P. crysosporium
Lignin Rumput
Rataan kandungan lignin rumput gajah yang difermentasi dengan P.
crysosporium disajikan dalam Tabel 1. Data tersebut menunjukkan bahwa
pemberian inokulan P. crysosporium (dosis lo7, lo8 clan 10' sporafkg rumput
segar) tidak mempengadi kadar lignin rurnput gajah (urnur 60 hari dan telah
berbunga). Hal ini menunjukkan bahwa dengan lama pelayuan sarnpai 4 (empat)
hari dan dosis P. crysosporium sarftpai 10' spora/kg rumput, belum cukup waktu
bagi P. crysosporium untuk mendegradasi lignin. Menurut SchlegeI(1994) bahwa
hbandingkan dengan selulosa dan hemiselulosa, lignin dipecah sangat lamban.
Lignin sangat sulit dirombak walau oleh mikroba rumen sekalipun, terutama
pada pemecahan cincin aromatiknya (Orphin, 1984).
Tabel 1. Kadar Lignin Rumput Gajah yang difermentasi dengan P. crysosporium
Pelayuan
(Hari)
0
0
2
4
Rataan
15,56
15,58
22,23
17,79"
Dosis ( x lo6 sporaj Kg ~ u m p u )t
10
100
1000
11,55
15,OO
16,93
14,49a
16,63
16,61
16,76
16,67a
13,57
15,44
13,84
14,28"
Rataan
13,92"
15,68"
17,44"
15,81
Keterangan : Huruf yang berbeda pada kolom atau baris yang sama menunjukkan
perbedaan (p