II. TINJAUAN LITERATUR
1. Pembentukan Gas Metana Pada Ternak Ruminansia
Metana diproduksi disaluran pencernaan ternak, sebesar 80 - 95 diproduksi di dalam rumen dan 5 - 20 dalam usus besar. Metana yang dihasilkan dalam rumen
dikeluarkan melalui mulut ke atmosfir Martin at al, 2008. Pada prinsipnya, pembentukan gas metana di dalam rumen terjadi melalui reduksi
CO
2
oleh H
2
yang dikatalisis oleh enzim yang dihasilkan oleh bakteri metanogenik. Pembentukan gas metana di dalam rumen berpengaruh terhadap pembentukan produk
akhir fermentasi di dalam rumen, terutama jumlah mol ATP, yang pada gilirannya mempengaruhi efisiensi produksi mikrobial rumen Thalib, 2008.
Gambar 2. Produksi Metana di Dalam Rumen
Bahan Organik H
2
Accumulation ATP
VFA CO2
Asetate, Propionate, Butirate H
2
Archaea Methanogen
Bakteri Protozoa
Fungi
-
O
2
CH
4
CO
2
+ 4 H
2
CH
4
+ 2H
2
Dalam kondisi anaerob dalam rumen, reaksi oksidasi membutuhkan energi dalam bentuk ATP melepas hidrogen. Jumlah hidrogen yang dihasilkan sangat tergantung pada
jenis makanan dan jenis mikroba rumen sebagai mikroba fermentasi pakan yang menghasilkan produk akhir yang berbeda yang tidak sama dengan hydrogen yang
Universitas Sumatera Utara
dikeluarkan. Misalnya, pembentukan asam propionat membutuhkan hidrogen sedangkan pembentukan asam asetat dan butirat melepas hydrogen Martin, at al., 2008.
Gambar 3. Metabolisme Hidrogen dan Metanogenesis
Carbohydrates
Fibre, starch
OSES H2
Oxaloasetaet PYRUVAT
Acetyl Co-A
Malate Acrylate
Fumarate
Succinate
H2 H2
H2 H2
H2 H2
BUTYRATE PROPIONATE
ACETATE H
2
utilisation H
2
production
CH
4
Dalam rumen untuk mengurangi produksi hidrogen menjadi metana, hidrogen
harus dialihkan ke produksi propionat melalui laktat atau fumarat Mitsumori at al., 2008. Penurunan produksi gas metana CH
4
dari ternak ruminansia merupakan suatu strategi untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan sebagai sarana untuk meningkatkan efisiensi
pakan Martin at al., 2008. Metanogenesis adalah mekanisme oleh rumen untuk menghindari akumulasi
hidrogen. Hidrogen bebas menghambat dehydrogenase dan mempengaruhi proses
Universitas Sumatera Utara
fermentasi. Pemanfaatan hidrogen dan CO
2
untuk menghasilkan CH
4
adalah khusus oleh bakteri Archaea metanogen Martin, at a.l, 2008.
Gambar 4. Lintasan Metanogenesis Pada Ternak Ruminansia Morgavi, 2008
Feed carbohydrate polymer
Fermentative an aerobes primary
secondary fermenters
Monomer
Oxaloacetate Acetyl-CoA
Propionate
Butyrate Acetate
H2 + CO2 Methanogens
CH4
Pengurangan produksi hidrogen harus dicapai tanpa mempengaruhi fermentasi pakan. Mengurangi aktivitas metanogen harus dilakukan dengan stimulasi bersamaan jalur
yang mengkonsumsi hidrogen untuk menghindari dampak negatif dari peningkatan tekanan parsial dari gas ini Martin, at al, 2008.
Pembentukan gas metana di dalam rumen dapat dihambat dengan memberikan beberapa zat kimia. Prinsip penghambatannya antara lain berdasarkan sifat toksik terhadap
bakteri metanogen, seperti senyawa-senyawa metana terhalogenasi, sulfit, nitrat, dan trikhloroetilpivalat, atau berdasarkan reaksi hidrogenasi sehingga mengurangi reduksi CO
2
oleh hidrogen, seperti senyawa asam lemak berantai panjang tidak jenuh. Beberapa ionofor seperti monensin, lasalosid, dan salinomisin, selain meningkatkan kandungan asam
propionat juga dapat menurunkan produksi gas metana Thalib, 2008.
Universitas Sumatera Utara
Selanjutnya dinyatakan Thalib 2008, metanogenesis dapat juga dihambat dengan senyawa kimia seperti ion Fe3
+
dan SO4 2
–
. Populasi protozoa di dalam rumen berbanding langsung dengan produksi gas metana, artinya produksi gas metana berkurang bila
populasi protozoa rumen menurun. Dengan demikian, emisi gas metana dapat dikurangi dengan memberikan zat defaunator seperti saponin.
Jalur metabolisme yang terlibat dalam produksi hydrogen, pemanfaatan dan aktivitas metanogenik adalah dua faktor penting yang harus dipertimbangkan ketika
mengembangkan strategi untuk mengendalikan emisi metana oleh ruminansia Martin, at al, 2008.
2. Eliminasi Gas Metana Melalui Ekstrak Tanaman Pada Ternak
Kategori