Kajian Seleksi In Vitro Aktivitas Beberapa Tanaman Tropis Untuk Mengurangi Produksi Metan Dan Meningkatkan Profil Fermentasi Rumen
IN VITRO SCREENING ASSAY OF THE ACTIVITY OF
VARIOUS TROPICAL PLANTS FOR LOWERING
METHANE PRODUCTION AND ENHANCING
RUMINAL FERMENTATION PROFILE
DIMAR SARI WAHYUNI
GRADUATE SCHOOL
BOGOR AGRICULTURAL UNIVERSITY
BOGOR
2016
DECLARATION OF THESIS AND SOURCES OF
INFORMATION AND PATENT
I, Dimar Sari Wahyuni, hereby stated that this thesis entitled in Vitro
Screening Assay of The Activity of Various Tropical Plants for Lowering
Methane Production and Enhancing Ruminal Fermentation Profile is real,
evident and true of my own work under the guidance and direction of the
supervising comittee and it has not been submitted before in any form to any
colleges or universities. The content of this thesis has been examined by the
advising advisory board and external examiner. Sources of information which are
derived or cited either from published or unpublished scientific papers from other
writers have been mentioned in the script and listed in the References at the end
part of this thesis.
Along with this, I delegated the copyright of my thesis to Bogor
Agricultural University.
Bogor, August 2016
Dimar Sari Wahyuni
NIM D251140091
RINGKASAN
DIMAR SARI WAHYUNI. Kajian Seleksi in vitro Aktivitas beberapa Tanaman
Tropis untuk Mengurangi Produksi Metan dan Meningkatkan Profil Fermentasi
Rumen. Dibimbing oleh SURYAHADI, KOMANG GEDE WIRYAWAN dan
ANURAGA JAYANEGARA.
Emisi metan enterik ruminansia merupakan salah satu kontributor
pemanasan global. Metan merupakan salah satu produk gas fermentasi bahan
pakan yang dilakukan oleh mikroba rumen secara anaerob. Pola peternakan rakyat
yang umumnya memanfaatkan hijauan kualitas rendah mengakibatkan hilangnya
energi bruto pakan yang dikonsumsi ternak dan terjadi peningkatan produksi gas
metan enterik akibat fermentasi pakan yang tidak optimal pada rumen. Bakteri
metanogen yang menempel hidupnya dengan protozoa (host) menggunakan gas
H2 yang diproduksi protozoa dan mengkonversinya menjadi CH4 (metan). Agen
defaunasi yang berasal dari tanaman tropis mengandung senyawa metabolit
sekunder. Penekanan populasi protozoa akan mengurangi bakteri metanogen (sifat
simbiosis) juga dimungkinkan dapat mengurangi produksi gas metan dan
memperbaiki karakteristik fermentasi rumen. Identifikasi dan screening tanaman
tropis Indonesia yang berpotensi sebagai methane inhibitor merupakan tahap awal
yang penting untuk dikaji sebagai suplemen pakan ramah lingkungan.
Kajian in vitro yang dilakukan tiga tahap (seleksi, konfirmasi dan
perbandingan dosis). Kajian seleksi in vitro beberapa spesies tanaman tropis
dilakukan untuk mengidentifikasi potensi 32 tanaman dan mendapatkan tiga
kandidat tanaman terbaik sebagai methane inhibitor. Kajian konfirmasi dilakukan
untuk membuktikan bahwa ketiga kandidat tersebut sebagai tiga kandidat terbaik
sebagai agen penghambat metan. Kajian perbandingan dosis dilakukan untuk
mendapatkan dosis terbaik dari kandidat terbaik terhadap pengurangan produksi
gas metan enterik dan perbaikan profil fermentasi rumen. Ransum percobaan yang
digunakan terdiri dari ransum kontrol (85% jerami padi, 10% bungkil kedelai dan
5% dedak gandum) dan ransum perlakuan (5% aditif tanaman mensubstitusi
dedak gandum dalam ransum kontrol). Substrat diinkubasi secara anaerob
bersama 50 ml campuran cairan rumen dua domba fistula dan media buffer (rasio
1:2) di dalam botol serum pada suhu 39◦C selama 24 jam dengan metode in vitro.
Rancangan Acak Kelompok dengan 33 perlakuan dan 5 ulangan digunakan dalam
kajian seleksi, 4 perlakuan (triplo) dan 4 ulangan digunakan dalam kajian
konfirmasi dan juga kajian perbandingan dosis. Peubah yang diamati dalam kajian
seleksi adalah produksi metan dan gas total, konsentrasi total Short Chain Fatty
Acid (SCFA), konsentrasi Short Chain Fatty Acid (asetat, propionat, butirat), rasio
asetat:propionat, nilai pH rumen, partitioning factor (efisiensi sintesis protein
mikroba), degradabilitas bahan kering dan bahan organik. Peubah yang diamati
dalam kajian konfirmasi dan perbandingan dosis adalah produksi metan dan gas
total, nilai pH rumen, partitioning factor (efisiensi sintesis protein mikroba), rasio
CH4:CO2, degradabilitas bahan kering dan bahan organik. Data dianalisis
menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) dan uji lanjut Duncan.
Pada tahap screening, hasil menunjukkan bahwa beberapa kandidat yang
efektif yaitu Sapindus rarak, Gnetum gnemon dan Azadirachta indica. Sapindus
rarak, Gnetum gnemon dan Azadirachta indica menurunkan 10%, 5.5% dan 4.5%
sangat signifikan (P
VARIOUS TROPICAL PLANTS FOR LOWERING
METHANE PRODUCTION AND ENHANCING
RUMINAL FERMENTATION PROFILE
DIMAR SARI WAHYUNI
GRADUATE SCHOOL
BOGOR AGRICULTURAL UNIVERSITY
BOGOR
2016
DECLARATION OF THESIS AND SOURCES OF
INFORMATION AND PATENT
I, Dimar Sari Wahyuni, hereby stated that this thesis entitled in Vitro
Screening Assay of The Activity of Various Tropical Plants for Lowering
Methane Production and Enhancing Ruminal Fermentation Profile is real,
evident and true of my own work under the guidance and direction of the
supervising comittee and it has not been submitted before in any form to any
colleges or universities. The content of this thesis has been examined by the
advising advisory board and external examiner. Sources of information which are
derived or cited either from published or unpublished scientific papers from other
writers have been mentioned in the script and listed in the References at the end
part of this thesis.
Along with this, I delegated the copyright of my thesis to Bogor
Agricultural University.
Bogor, August 2016
Dimar Sari Wahyuni
NIM D251140091
RINGKASAN
DIMAR SARI WAHYUNI. Kajian Seleksi in vitro Aktivitas beberapa Tanaman
Tropis untuk Mengurangi Produksi Metan dan Meningkatkan Profil Fermentasi
Rumen. Dibimbing oleh SURYAHADI, KOMANG GEDE WIRYAWAN dan
ANURAGA JAYANEGARA.
Emisi metan enterik ruminansia merupakan salah satu kontributor
pemanasan global. Metan merupakan salah satu produk gas fermentasi bahan
pakan yang dilakukan oleh mikroba rumen secara anaerob. Pola peternakan rakyat
yang umumnya memanfaatkan hijauan kualitas rendah mengakibatkan hilangnya
energi bruto pakan yang dikonsumsi ternak dan terjadi peningkatan produksi gas
metan enterik akibat fermentasi pakan yang tidak optimal pada rumen. Bakteri
metanogen yang menempel hidupnya dengan protozoa (host) menggunakan gas
H2 yang diproduksi protozoa dan mengkonversinya menjadi CH4 (metan). Agen
defaunasi yang berasal dari tanaman tropis mengandung senyawa metabolit
sekunder. Penekanan populasi protozoa akan mengurangi bakteri metanogen (sifat
simbiosis) juga dimungkinkan dapat mengurangi produksi gas metan dan
memperbaiki karakteristik fermentasi rumen. Identifikasi dan screening tanaman
tropis Indonesia yang berpotensi sebagai methane inhibitor merupakan tahap awal
yang penting untuk dikaji sebagai suplemen pakan ramah lingkungan.
Kajian in vitro yang dilakukan tiga tahap (seleksi, konfirmasi dan
perbandingan dosis). Kajian seleksi in vitro beberapa spesies tanaman tropis
dilakukan untuk mengidentifikasi potensi 32 tanaman dan mendapatkan tiga
kandidat tanaman terbaik sebagai methane inhibitor. Kajian konfirmasi dilakukan
untuk membuktikan bahwa ketiga kandidat tersebut sebagai tiga kandidat terbaik
sebagai agen penghambat metan. Kajian perbandingan dosis dilakukan untuk
mendapatkan dosis terbaik dari kandidat terbaik terhadap pengurangan produksi
gas metan enterik dan perbaikan profil fermentasi rumen. Ransum percobaan yang
digunakan terdiri dari ransum kontrol (85% jerami padi, 10% bungkil kedelai dan
5% dedak gandum) dan ransum perlakuan (5% aditif tanaman mensubstitusi
dedak gandum dalam ransum kontrol). Substrat diinkubasi secara anaerob
bersama 50 ml campuran cairan rumen dua domba fistula dan media buffer (rasio
1:2) di dalam botol serum pada suhu 39◦C selama 24 jam dengan metode in vitro.
Rancangan Acak Kelompok dengan 33 perlakuan dan 5 ulangan digunakan dalam
kajian seleksi, 4 perlakuan (triplo) dan 4 ulangan digunakan dalam kajian
konfirmasi dan juga kajian perbandingan dosis. Peubah yang diamati dalam kajian
seleksi adalah produksi metan dan gas total, konsentrasi total Short Chain Fatty
Acid (SCFA), konsentrasi Short Chain Fatty Acid (asetat, propionat, butirat), rasio
asetat:propionat, nilai pH rumen, partitioning factor (efisiensi sintesis protein
mikroba), degradabilitas bahan kering dan bahan organik. Peubah yang diamati
dalam kajian konfirmasi dan perbandingan dosis adalah produksi metan dan gas
total, nilai pH rumen, partitioning factor (efisiensi sintesis protein mikroba), rasio
CH4:CO2, degradabilitas bahan kering dan bahan organik. Data dianalisis
menggunakan Analysis of Variance (ANOVA) dan uji lanjut Duncan.
Pada tahap screening, hasil menunjukkan bahwa beberapa kandidat yang
efektif yaitu Sapindus rarak, Gnetum gnemon dan Azadirachta indica. Sapindus
rarak, Gnetum gnemon dan Azadirachta indica menurunkan 10%, 5.5% dan 4.5%
sangat signifikan (P