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.
Dalam proses pencernaan, makanan yang dicerna dipecah menjadi molekul- molekul yang lebih sederhana sehingga mudah diserap melalui dinding usus dan
masuk ke dalam aliran darah. Pencernaan merupakan proses yang berlangsung terus menerus yang bermula dari pengambilan pakan dan berakhir dengan
pembuangan sisa pakan. Pencernaan pakan meliputi hidrolisis protein menjadi asam-amino atau polipeptida sederhana, karbohidrat menjadi gula sederhana dan
lipid menjadi gliserol dan asam lemak. Proses pencernaan secara fisika maupun kimia berperanan penting. Hidrolisis nutrien makro dimungkinkan dengan
adanya enzim perncernaan seperti protease, karboksilase dan lipase Zonneveld et al.
1991. Kecernaan didefinisikan sebagai bagian pakan yang diserap oleh hewan
Lovell 1988. Pengetahuan tentang kecernaan bahan pakan sangat diperlukan dalam mempelajari kebutuhan energi ikan dan penilaian dari berbagai bahan
pakan yang berbeda. Selama pakan berada dalam usus ikan, nutrient yang dicerna oleh berbagai enzim menjadi bentuk yang dapat diserap oleh dinding usus
dan masuk ke dalam sistem peredaran darah. Kecernaan ikan terhadap bahan baku pakan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu, sifat kimia air, suhu air, jenis
pakan, ukuran, umur ikan, kandungan gizi pakan, frekuensi pemberian pakan, sifat fisika dan kimia pakan serta jumlah dan macam enzim pencernaan yang
terdapat dalam saluran pencernaan pakan NRC 1993; Tillman et al. 1991; Hepher 1990.
Enzim adalah katalisator biologis dalam reaksi kimia yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan. Enzim adalah protein, yang disintesis dalam sel dan dikeluarkan dari
sel yang membentuknya melalui proses eksositosis. Enzim yang disekresikan ke luar sel digunakan untuk pencernaan di luar sel di dalam rongga pencernaan atau disebut
extra cellular digestion, sedangkan enzim yang dipertahankan dalam sel digunakan untuk pencernaan dalam sel itu sendiri atau disebut intra celuller digestion Affandi
el at. 1992. Enzim pencernaan yang disekresikan dalam rongga pencernaan berasal
dari sel-sel mukosa lambung, pilorik kaeka, pankreas dan mukosa usus Halver dan Hardy 2002.
Oleh karena itu perkembangan sistem pencernaan erat kaitannya dengan perkembangan aktivitas enzim dalam rongga saluran pencernaan. Enzim-enzim
tersebut berperan sebagai katalisator dalam hidrolisis protein, lemak dan karbohidrat menjadi bahan-bahan yang sederhana. Sel-sel mukosa lambung menghasilkan
enzim protease dengan suatu aktivitas proteolitik optimal pada pH rendah. Pilorik kaeca yang merupakan perpanjangan dari usus yang berfungsi mensekresikan enzim
yang sama seperti yang dihasilkan pada bagian usus yaitu enzim pencernaan protein, lemak dan karbohidrat yang aktif pada pH netral dan scdikit basa. Cairan
pankreatik kaya akan tripsin, yaitu suatu protease yang aklivitasnya optimal sedikit di bawah pH basa. Di samping itu cairan ini juga mengandung amilase, maltase
dan lipase. Ikan yang tidak memiliki lambung dan pilorik kaeka, aktivitas proteolik terutama berasal dari cairan pankreatik. Watford dan Lam 1993 .
Kecernaan digestibility dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu 1 jenis pakan yarg dimakan dan kadar kepekaan pakan terhadap pengaruh enzim pencernaan, 2
aktivitas enzim-enzim pencernaan dan 3 lama waktu pakan yang dimakan terkena aksi enzim pencernaan. Masing-masing faktor di atas dipengaruhi oleh
berbagai faktor sekunder yang berkaitan dengan ikan itu sendiri spesies, umur, ukuran dan kondisi fisiologis, yang berkaitan dengan lingkungan temperatur,
dan yang berkaitan dengan pakannya komposisi pakan, ukuran partikel dan jumlah pakan yang dimakan. Kecernaan berbeda antar spesies ikan, hal ini terjadi
akibat perbedaan sistem dan enzim-enzim pencernaan De Silva dan Anderson 1995. Kemampuan ikan dalam mencerna makanan sangat bergantung pada
kelengkapan organ pencernaan dan ketersediaan enzim pencernaan. Perkembangan saluran pencenaan tersebut berlangsung secara bertahap dan
setelah mencapai ukuranumur tertentu saluran pencernaan mencapai kesempurnaan. Perkembangan struktur alat pencernaan ini diikuti oleh
perkembangan enzim pencernaan dan perubahan kebiasaan makan food habit. Kandungan nutrien pakan nampaknya berpengaruh pada aktivitas enzim pencernaan.
Kuzmina 1996 mengungkapkan bahwa tersedianya substrat merupakan faktor yang nyata dalam pengaturan aktivitas enzim pada ikan dan mamalia. Kandungan
protein pakan yang tinggi dikaitkan dengan kandungan selulase yang rendah dapat meningkatkan aktivitas protease pada ikan rainbow trout . Peningkatan
proporsi pati kentang dalam pakan dari 10 menjadi 90 yang diikuti penurunan proporsi tepung ikan akan meningkatkan aktivitas enzim maltase dan amilase pada
ikan mas Hepher 1990. Stickney dan Shumway 1974 menyatakan bahwa enzim selulase
diproduksi oleh mikroflora usus, yang dihubungkan dengan aktivitas selulase dalam usus dengan jumlah selulasebakteri selulitik. Bairagi et al. 2004 tentang
aktifitas dua mikroba dari strain Bacillus yaitu Bacillus subtilus dan Bacillus circulans
dari saluran pencernaan ikan mas dan ikan nilayang memproduksi enzim amilase, selulase, protease dan lipase. Das dan Tripathi 1991
mendapatkan kemunduran drastis dalam aktivitas selulase ketika ikan grass carp
diberi pakan dari makanan yang mengandung tetrasiklin. Pemanfaatan daun lamtoro sangat dibatasi oleh kecernaan ikan yang terbatas terhadap jenis
dedaunan ini. Hal ini berkaitan dengan ketersediaan enzim selulotik yang terbatas dalam saluran pencernaan ikan. Beberapa penelitian telah melaporkan
bahwa ikan tidak memiliki enzim selulase dan kemungkinan adanya populasi mikroba selulotik di saluran pencernaan ikan juga masih menjadi kontroversi di
kalangan peneliti Stickney dan Shumway 1974; Prejs dan Blaszczyk 2006; Linsday dan Harris 1980; Lessel dan Lesel 1986; Luczkovich dan Stellway 1993;
Saha dan Ray 1998. Kontrofersi tersebut terbantahkan dengan penelitian Prejs dan Blaszczyk 2006; Donovan dan Rosalie 2009; Li et al. 2004; Nibedita dan
Koushik 2008 yang mendapatkan aktifitas enzim selulase pada saluran pencernaan ikan.
Enzim protease menguraikan rantai-rantai peptida dari protein. Peptidase diklasifikasikan menjadi endopeptidase dan eksopeptidase yang bergantung pada
letak ikatan peptida pada tengah atau akhir molekul. Endopeptidase menghidrolisis protein dan peptida-peptida rantai panjang menjadi peptida-peptida
pendek. Endopeptidase penting antara lain pepsin yang dihasilkan dari zimogen pepsinogen, tripsin dari tripsinogen, dan kimotripsin dari kimotripsinogen.
Eksopeptidase menghidrolisis peptida menjadi asam-asam amino. Karboksipeptidase, aminopeptidase, dan dipeptidase termasuk dalam kelompok
eksopeptidase. Alfa-amilase adalah enzim yang bertanggung jawab menghidrolisis pati menjadi glukosa. Enzim ini memutuskan ikatan 1,4-
α -glukosidik dan mengubah pati menjadi glukosa dan maltosa. Lipase adalah enzim penting dalam
pencemaan lemak. Lipase memecah lemak menjadi gliserol dan asam lemak Steffens 1989; Hepher 1990.
Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi yang diperlihatkan dapat dijadikan ukuran keaktifan enzim. Satu unit enzim
adalah jumlah enzim yang mengkatalisis transformasi 1 mikromol substrat dalam waktu 1 menit pada suhu 25°C dan pada keadaan pH optimal. Aktivitas enzim
bergantung pada konsentrasi enzim dan substrat, suhu, pH dan inhibitor. Dinyatakan pula bahwa enzim pencernaan yang dihasilkan oleh lambung ikan aktif
pada pH 2 sampai 4 Huisman 1976.
III. METODOLOGI
Penelitian dilakukan dalam tiga tahap.
Tahap Pertama : Pengujian aktifitas enzim-enzim hidrolisis pada ekstrak
enzim cairan rumen domba Tahap kedua
: Pengaruh penambahan ekstrak enzim cairan rumen domba in vitro terhadap kualitas tepung daun lamtoro TDL.
Tahap ketiga : Efektifitas pemanfaatan TDL terhidrolisis predigestion dalam
pakan buatan untuk ikan nila serta pengaruhnya pada perubahan aktifitas enzim
pencernaan dan metabolisme nutrien.
3.1. Tahap Pertama
Pengujiaan Aktifitas Enzim-enzim Hidrolisis Cairan Rumen Domba Pada percobaan ini sasaran yang ingin dicapai adalah mendapatkan eksrak enzim
cairan rumen domba yang dipelihara dengan pakan hijauan, dan menguji diuji aktifitas enzim selulase, fitase, amilase dan protease. Data aktifitas enzim yang
didapatkan akan menjadi dasar perhitungan jumlah enzim yang ditambahkan pada substrat TDL.
3.1.1. Isolasi dan Produksi Ekstrak Enzim Cairan Rumen Domba.
Cairan rumen yang didapat dari yang diambil dari rumah potong rakyat diusahakan selalu dalam kondisi dingin. Selanjutnya cairan rumen disentrifugasi
dengan kecepatan 10.000 rpm selama 20 menit, kemudian supernatan yang terbentuk direaksikan dengan menggunakan amonium sulfat menggunakan magnetic
stirer selama kurang lebih satu jam dan didiamkan selama 24 jam pada suhu 4°C. Cairan rumen kemudian disentrifugasi pada kecepatan 10.000 rpm selama 15 menit
pada suhu 4°C Lee et al. 2000, kemudian endapannya diambil sebagai sumber enzim, dilarutkan dalam buffer fosfat dan disimpan pada suhu 4°C. Sampel yang
digunakan untuk analisa enzim sebanyak 23 sampel yang didapat dari hasil sentrifugasi cairan rumen 15 ekor domba.
3.1.2. Uji Aktifitas Ekstrak Enzim Cairan Rumen Domba
Ekstrak cairan rumen domba yang telah dilarutkan dalam cairan buffer phosfat dengan perbandingan 1 : 1, selanjutkan akan diuji kandungan aktifitas enzim selulase,
amilase, protease dan lipase. Uji aktifitas enzim selulaseFP-ase dilakukan menurut metode Ghosse, 1987 dengan prosedur kerja pada Lampiran 1, aktifitas enzim
amilase dan enzim protease dilakukan menurut metode Bergmeyer dan Grassi 1983 dengan prosedur kerja pada Lampiran 2 dan 3. aktifitas enzim lipase dilakukan
menurut metode Tietz dan Friedreck dalam Barlongan, 1990 dengan prosedur kerja pada Lampiran 4 dan aktifitas enzim fitase dilakukan menurut metode Greiner et al.
1997 dengan prosedur kerja pada Lampiran 5.
3.2. Tahap Kedua
Pada percobaan tahap kedua, sasaran yang ingin dicapai adalah untuk mendapatkan informasi kualitas TDL yang mendapat perlakuan dengan
penambahan ekstrak enzim cairan rumen domba dengan taraf dosis dan waktu inkubasi yang berbeda. TDL dengan kualitas terbaik selanjutnya akan dievaluasi
pada pengujian in vitro untuk bahan campuran pakan ikan nila.
3.2.1. Pengaruh penambahan enzim cairan rumen domba in vitro terhadap
kualitas tepung daun lamtoro
Penelitian dilakukan di Laboratorium Nutrisi Ternak Perah Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, untuk menguji pengaruh penambahan enzim
cairan rumen domba dengan taraf dosis dan waktu inkubasi yang berbeda terhadap kualitaas TDL.
TDL yang digunakan dalam penelitian adalah TDL yang telah melewati proses perendaman dalam air selama 24 jam dan selanjutnya dikeringanginkan
dan dioven suhu 60
o
C selama 8 jam yang bertujuan untuk mereduksi kandungan mimosin TDL. Percobaan ini menggunakan rancangan acak
lengkap RAL masing-masing 3 ulangan. Perlakuan yang diuji adalah penambahan jumlah enzim yang berbeda, dan setiap perlakuan diinkubasi pada
