yaitu
adalah
Selenomona ruminantium Yanke et al. 1998 dan yang terbaru
adalah Mitsuokella jalaludinii
Lan et al. 2002.
Gambar 3. Mekanisme hidrolisis fosfat oleh enzim fitase Applegate et al. 2004.
2.3. Cairan Rumen sebagai Sumber Enzim
Perut hewan ruminansia terdiri atas rumen, retikulum, omasum dan abomasums Gambar 4. Volume rumen pada ternak domba berkisar 10 liter.
Rumen diakui sebagai sumber enzim pendegradasi polisakarida. Polisakarida dihidrolisis di rumen karena pengaruh sinergis dan interaksi dari komplek mikro-
organisme, terutama sellulase dan xilanase Trinci et al. 1994. Mikroorganisme terdapat pada cairan rumen liquid phase dan menempel pada digesta rumen.
Gambar 4. Bagian-bagian perut hewan ruminansia
Enzim yang aktif mendegradasi struktural polisakarida hijauan kebanyakan aktif pada mikro organisme yang menempel pada partikel
pakan. Di dalam retikulo rumen terdapat mikrobia rumen yang terdiri atas protozoa dan bakteri yang berfungsi melaksanakan fermentasi untuk mensintesis
asam amino, vitamin B-komplek dan vitamin K sebagai sumber zat makanan bagi
hewan induk semang Hungate 1966. Mikroba rumen dapat dibagi dalam tiga
grup utama yaitu bakteri, protozoa dan fungi Czerkawski 1986 Beberapa jenis bakteri yang dilaporkan oleh Hungate 1966 adalah : a bakteri
pencerna selulosa Bakteroidessuccinogenes, Ruminococcus flavafaciens, Ruminococcus albus, Butyrifibriofibrisolvens
, b bakteri pencerna hemiselulosa Butyrivibrio fibrisolvens,Bakteroides ruminocola,
Ruminococcus sp , c bakteri pencerna pati Bakteroides ammylophilus,
Streptococcus bovis, Succinnimonas amylolytica , d bakteri pencerna gula
Triponema bryantii, Lactobasilus ruminus, e bakteri pencerna protein Clostridium sporogenus, Bacillus licheniformis. Kehadiran fungi dalam
rumen diakui sangat bermanfaat bagi pencernaan pakan serat, karena dia membentuk koloni pada jaringan selulosa pakan. Rizoid fungi tumbuh jauh
menembus dinding sel tanaman sehingga pakan lebih terbuka untuk dicerna oleh enzim bakteri rumen. Protozoa rumen diklasifikasikan menurut
morfologinya yaitu: holotrichs yang mempunyai silia hampir di seluruh tubuhnya dan mencerna karbohidrat yang fermentabel, sedangkan oligotrichs
yang mempunyai silia sekitar mulut dan umumnya merombak karbohidrat
yang lebih sulit dicerna Arora, 1989.
Mikroba-mikroba rumen mensekresikan enzim-enzim pencernaan ke dalam cairan rumen untuk membantu mendegradasi partikel makanan. Enzim-enzim
tersebut antara lain enzim yang mendegradasi substrat selulase yaitu selulase, hemiselulasexylosa adalah hemiselulasexylanase, pati adalah amilase, pektin
adalah pektinase, lipidlemak adalah lipase, protein adalah protease dan lain-lain Kamra 2005. Aktivitas enzim dalam cairan rumen juga tergantung dari
komposisi atau perlakuan makanan Moharrery dan Das 2002. Agarwal et al. 2002 melaporkan, rumen anak domba dengan berat badan 23,5 kg yang diberi
air susu sampai 8 minggu dan diteruskan dengan 50 persen konsentrat dan 50
persen rumput sampai umur 24 minggu, pada cairan rumennya didapatkan enzim carboxymethyl celulase dengan aktivitas enzim 3,60 µmol glukosa per jam per ml,
alpha amilase 0,33 µmol glukosa per menit per ml, xylanase 0,29 µmol xylosa per menit per ml, beta-glukosidase 0,20 µmol p-nitrophenol per menit per ml, alpha-
glukosidase 0,008 mol p-nitrophenol per menit per ml, urease 0,05 µmol NHs-N per menit per ml dan protease 452,7 µg hidrolisis protein per jam per ml. Martin
et al . 1999 mendapatkan bahwa enzim-enzim pencerna karbohidrat dalam cairan
rumen antara lain adalah amilase, xylanase, avicelase, alpha-D-glukosidase, alpha- L-arabinofuranosidase, beta-D-glukosidase dan beta-D-xylosidase. Martin et al.
1999 juga melaporkan bahwa aktivitas enzim-enzim pencernaan dalam cairan rumen dipengaruhi oleh posisi rumen, dimana pada bagian perut ventral dan
bagian punggung dorsal terdapat protozoa dan bakteri berbeda. Aktivitas enzim- enzim fibrolitik xylanase, avicelase, alpha-L-arabinofuranosidase, beta-D-
glukosidase dan beta-D-xylosidase yang berasal dari mikroba protozoa bagian punggung dorsal yang lebih besar lebih tinggi sekitar 40 persen dari bagian
perut ventral, sebaliknya aktivitas enzim-enzim fibrolitik yang berasal dari bakteri lebih besar di bagian perut ventral dari pada bagian punggung
dorsal. Martin et al. 1999 juga mendapatkan bahwa aktivitas enzim yang berasal dari bakteri lebih tinggi dari pada yang berasal dari protozoa. Di dalam
retikulo rumen Moharrery dan Das 2002 yang mengukur aktivitas enzim protease, selulase, amilase, lipase dan urease pada cairan rumen domba mendapatkan bahwa
cairan rumen tanpa protozoa tetapi masih mengandung sel-sel bakteri dan cairan rumen yang berisi enzim-enzim dari sel-sel bakteri, aktivitas enzimnya lebih
tinggi dari cairan rumen tanpa protozoa dan tanpa sel-sel bakteri. Lee et al. 2002 memetakan enzim-enzim dalam cairan rumen sapi. Enzim-enzim yang terdapat
dalam cairan rumen sapi antara lain adalah enzim-enzim selulolitik terdiri atas beta-D- endoglukanase, beta-D-exoglukanase, beta-D-glukosidase, dan beta-D-fucosida
fucohydrolase, enzim-enzim xylanolitik terdiri atas beta-D-xylanase, beta-D-xylosidase, acetyl esterase, dan alfa-L-arabinofuranosidase, enzim-enzim pektinolitik terdiri atas
polygalacturonase, pectate lyase dan pectin lyase, dan enzim-enzim lain yang terdiri atas beta-amilase, endo-arabilase, beta-D-gluanase laminarinase, beta-D-glucanase
Lichenase, beta-D-glucanase Pechimanase dan protease. Beberapa enzim dalam
cairan rumen sapi dan aktivitas enzimnya disajikan pada Tabel 3 dan Tabel 4. Sedangkan pada Tabel 5 disajikan hasil penelitian Budiansyah 2010 tentang
karakteristik enzim rumen sapi lokal yang mendapat makanan hijauan yang kaya serat. Tabel 3. Komposisi enzim cairan rumen sapi
1
Enzim Lee et al. 2002
1
Agarwal et al 2003
2
Enzim cairan rumen Enzim rumen
Selulase- CMCase
362,7 ± 12,80 µmol glukosa jam ml
11 83,7 ±20,39 µmol glukosa jam ml
3,60 ± 0,63 µmol glukosa jam ml
Hemiselulase xylanase
528,6 ±29,03 µmol xylosajamml
1751 ±26,53 µmol xylosajamml
0,29 ± 0,05 µmol xylosamenitml
Amilase 439,0 ± 16,53
µmol glukosajamml 637,9 ± 14,80
µmol glukosajamml 0,33 ± 0,09 µmol
glukosa menitml Protease
84,80 ±2,52 µg hidrolisis protein
125,6 ±3,83 µg hidrolisis protein
452,7 ± 154,3 µg hidrolisis protein
j l
Keterangan:
1
Sapi dewasa yang diberi makan ransum dasar alfalfa
2
Anak domba dengan berat badan 23,5 kg yang diberi air susu sampai 8 minggu dan diteruskan dengan 50 persen konsentrat dan
50 persen rumput sampai umur 24 minggu Selulase -Fpase ug
glukosa ml jam Tabel 4. Komposisi enzim cairan rumen domba
1
Enzim Cairan Rumen
Tanpa Protozoa Cairan Rumen Bebas
Sel Mikroba Cairan Rumen dengan
Sel Mikroba Selulase -Fpase µg
glukosa ml jam 73 8,5 ±3,45
162,2 ±33,70 405,30 ± 44,19
Protease unit ml 0,201 ±0,078
0,090 ± 0,027 0,220 ± 0,046
Keterangan
1
Sumber : Moharrery dan Das 2002. Tabel 5. Karakteristik enzim-enzim cairan rumen sapi asal RPH
Parameter Enzim-enzim cairan rumen Selulase
Amilase Fitase
Protease Sapi lokal
Suhu 50
o
C 50
o
C 50
o
C 70
o
C Kisaran Suhu
29-80
o
C 39-80
o
C 29-70
o
C 60-80
o
C pH optimum
pH 4 pH 6
pH 6 pH 6
Amilase ug glukosamenitml
172,2 ±45,9 60,05 ±10,96
208,7 ±97,0 Lipase unit ml
1,076 ±0,309 0,339 ±0,080
1,225 ±0,803
Kisaran pH pH 4 – 9
pH 6 - 9 pH 4 - 9
pH 5 - 9 Sapi impor
Suhu 39
o
C 50
o
C 39
o
C 70
o
C Kisaran Suhu
29-50
o
C 50
o
C 29-50
o
C 39-70
o
C pH optimum
pH 4 pH 7
pH 6 pH 7
Kisaran pH pH 4 – 9
pH 6 - 9 pH 4 - 9
pH 4 - 9 Kohn dan Alien 1994 menggunakan enzim protease dari ekstrak cairan
rumen sapi untuk mengukur laju degradasi protein bungkil kedelai dan hay lucerne. Enzim protease hasil ekstraksi dengan butanol dan aseton hanya tersisa
62 persen aktivitasnya dibanding cairan rumen awal. Tidak ada perbedaan antara taraf enzim 3, 5 atau 10 ml dalam mendegradasi protein pakan. Protein bungkil
kedelai terdegradasi dengan kecepatan 0,15 mg per gram per jam pada 2 jam pertama dan turun menjadi 0,01 mg per gram per jam dari 8 sampai 24 jam
berikutnya. Kejadian yang sama juga terjadi pada protein hay lucerne, degradasi protein dengan kecepatan 0,06 mg per gram per jam pada 2 jam pertama dan turun
menjadi 0,01 mg per gram per jam dari 8 sampai 24 jam berikutnya. Laju degradasi protein pakan lebih rendah dari yang diukur sebelumnya dengan
menggunakan mikroba hidup. Penggunaan cairan rumen sapi sebagai sumber enzim kasar telah dicobakan ke dalam ransum unggas berbasis wheat pollard dengan
adanya perbaikan terhadap performa ayam broiler Pantaya et al. 2005. Budiansyah 2010 melaporkan pula bahwa performa ayam broiler yang lebih baik dengan
penambahan 0,5 enzim cairan rumen sapi dalam ransum.
2.4. Enzim Pencernaan dan Perannya dalam Proses Pencernaan.
