Peningkatan kualitas nutritif putak melalui fermentasi campuran Trichoderma reesei dan Aspergillus niger Sebagai pakan ruminansia

PENINGKATAN KUALITAS NUTRITIF PUTAK

MELALUI FERMENTASI CAMPURAN

Trichoderma reesei

dan

_{Aspergillus niger}

SEBAGAI PAKAN RUMINANSIA

MARITJE ALEONOR HILAKORE

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2008

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Peningkatan Kualitas Nutritif Putak melalui Fermentasi Campuran Trichoderma reesei dan Aspergillus niger

sebagai Pakan Ruminansia adalah karya saya sendiri dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir disertasi ini.

Bogor, September 2008

Maritje Aleonor Hilakore

MARITJE A HILAKORE. Improving Putak Nutritive Quality Using Mixed Culture Trichoderma reesei and Aspergillus niger As Ruminant Feed. Under the supervisions of SURYAHADI, KOMANG G WIRYAWAN, and DJUMALI MANGUNWIDJAJA

Putak is a local feed in East Timor, East Nusa Tenggara Province. It is obtained from the pit of palm tree which is called gewang tree (Corypha elata robx). Putak contains high carbohydrate and fiber but low in protein. The evaluation of putak potency as a feed source and co-cultured of Trichoderma reesei and Aspergillus niger as an inoculants to improve the nutritive quality of the putak for use in goats diets were carried out in a series of 3 experiments. The first experiment was conducted to determine the inoculum optimum level and incubation time of each microbe on nutrient composition. Aspergillus niger contained 2.4 x 107 g-1 cfu with inoculum levels were 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0% (w/w), whereas Trichoderma reesei contained 1.98 x 105 g-1 cfu and 5.0, 7.5, 10% (w/w) inoculum levels. Incubation time were 2, 3 and 4 days. This study showed that the best content of crude protein and true protein was at three days incubation and the inoculum level was 1.5% (w/w) for A.niger, while, T.reesei at four days and 7.5% (w/w) inoculum. Second experiment conducted to determine delay time to combine both microbes in mixed culture on nutrient composition and rumen fermentability. The best result of this study was when A.niger was inoculated two days after T.reesei,

where crude protein and true protein was higher and crude fiber was lower than monoculture. Level of volatile fatty acids (VFA) and ammonia ( N-NH3) were

suitable to support microbial production. The last experiment to test goats response to diets containing putak fermentation and fed on rice straw based ration on daily gain, ration and rice straw consumption, N retention and fiber digestibility. The result showed that using 40% putak fermentation in goat diets give the best response to all variables measured.

MARITJE ALEONOR HILAKORE. Peningkatan Kualitas Nutritif Putak melalui Fermentasi Campuran Trichoderma reesei dan Aspergillus niger sebagai Pakan Ruminansia. Dibimbing oleh SURYAHADI, KOMANG G WIRYAWAN dan DJUMALI MANGUNWIDJAJA.

Putak merupakan nama pakan lokal di Pulau Timor, Provinsi Nusa Tenggara Timur yang diperoleh dari isi (empulur) batang pohon gewang (Corypha elata robx), mengandung pati serta serat kasar tinggi dan protein yang rendah. Penelitian yang bertujuan guna memperbaiki kualitas putak melalui kultur campuran Trichoderma reesei dan Aspergillus niger sebagai pakan kambing dilaksanakan dalam tiga tahap. Percobaan pertama dilakukan untuk mendapatkan level kultur serta lama inkubasi optimum dari masing-masing kapang terhadap perubahan komposisi nutrisi putak. Konsentrasi masing-masing kultur, A.niger

adalah 2.4 x 107 cfu per g dengan level yang dicobakan 0.5, 1.0, 1.5 dan 2.0% (b/b), sedangkan T.reesei 1.98 x 105 cfu per g dan level 5.0, 7.5 dan 10.0% (b/b). Lama inkubasi yang dicobakan 2, 3 dan 4 hari. Hasil percobaan menunjukkan level kultur dan lama inkubasi optimum adalah 1.5% dan 3 hari untuk A.niger

serta level 7.5% dan 4 hari untuk T.reesei berdasarkan peningkatan kadar protein kasar dan protein murni substrat tertinggi. Percobaan kedua dilakukan untuk menentukan waktu pencampuran terbaik dari kedua kapang dalam kultur campuran yang diukur dari kadar nutrien serta fermentabilitas in vitro substrat. Lama penundaan yang dicobakan adalah 0, 1 dan 2 hari. Berdasarkan peubah yang diukur maka hasil terbaik dari percobaan ini adalah bilamana A.niger

diinokulasikan setelah fermentasi T.reesei berjalan 2 hari, dan hasil tahap ini lebih tinggi dari tahap sebelumnya (kultur tunggal). Percobaan tahap 3 dilakukan untuk mengkaji respon ternak terhadap pemberian putak fermentasi hasil perlakuan terbaik percobaan tahap 2, yang diukur dari konsumsi dan kecernaan nutrien, pertambahan bobot badan harian serta efisiensi penggunaan ransum. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa dengan penggunaan 40% putak fermentasi dalam konsentrat memberi respon yang positip terhadap konsumsi ransum basal dan semua peubah dibanding penggunaan 10% putak tanpa olah. Hasil tersebut menunjukkan bahwa fermentasi campuran T.reesei dan A.niger dapat meningkatkan kualitas nutritif putak serta penggunaannya dalam ransum tanpa memberi dampak negatif terhadap pertumbuhan ternak.

MARITJE A HILAKORE. Peningkatan Kualitas Nutritif Putak melalui Fermentasi Campuran Trichoderma reesei dan Aspergillus niger sebagai Pakan Ruminansia. Dibimbing oleh SURYAHADI, KOMANG G WIRYAWAN dan DJUMALI MANGUNWIDJAJA.

Putak adalah nama pakan lokal di Pulau Timor Provinsi Nusa Tenggara Timur yang diperoleh dari isi (empulur) batang pohon gewang (Corypha elata robx). Kandungan pati dan serat kasar yang tinggi tetapi rendah protein merupakan kendala utama penggunaannya sebagai pakan. Proses pengolahan biologi melalui fermentasi dapat memberi hasil yang positif terhadap kualitas bahan. Kapang Trichoderma reesei dan Aspergillus niger secara kultur tunggal sering digunakan dalam pengolahan pakan karena kemampuannya dalam degradasi selulosa maupun pati menjadi protein.

Penggunaan kultur campuran dalam fermentasi dapat memberi hasil yang lebih menguntungkan. Penerapan teknologi kultur campuran pada prinsipnya adalah meniru kondisi hidup mikroorganisme pada habitat alaminya. Pada habitat alaminya, beberapa organisme hidup bersama memiliki hubungan yang dapat saling merugikan dan juga saling menguntungkan atau tidak saling mempengaruhi. Kondisi tersebut yang diadopsi dalam penelitian penerapan kultur campuran (Hesseltine 1991). Potensi T. reesei menghasilkan enzim selobiohidrolase dan A. niger dalam menghasilkan enzim selobiase yang bermanfaat dalam degradasi substrat menjadi protein sel untuk meningkatkan kandungan protein putak yang dikaji lebih lanjut dalam penelitian ini.

Penelitian dilakukan dalam tiga tahap. Tahap I, Optimasi Proses Fermentasi Putak secara Tunggal oleh T.reesei atau A.niger, bertujuan mengkaji kemampuan masing-masing kapang secara tunggal pada level kultur dan lama inkubasi yang berbeda guna meningkatkan kualitas nutrien putak terutama kadar protein kasar (PK), protein murni (PM), serta serat kasar (SK). Level kultur yang dicobakan terdiri dari 4 level A1, A2, A3 dan A4 adalah 0.5, 1.0, 1.5 dan 2.0% (b/b)

untuk A.niger dengan kepadatan koloni per gram adalah 2.4 x 107 sedangkan level T1, T2, dan T3 masing-masing 5.0, 7.5 dan 10% (b/b) untuk T.reesei dengan

kepadatan koloni 1.98 x 105. Lama inkubasi (W) pada masing-masing kapang adalah 2, 3, dan 4 hari (W2,W3 dan W4 ). Hasil percobaan menunjukkan, kadar

PK, PM serta SK terbaik diperoleh T.reesei masing-masing adalah 20.60, 13.25 dan 9.08%, pada level kultur T2 (1.48 x 106 ) setelah 4 hari inkubasi, sedangkan

A.niger 19.81, 12.53 dan 12.22%, pada level A3 (0.36 x 108 ) dengan 3 hari lama

inkubasi.

Percobaan tahap II, Fermentasi Kultur Campuran T.reesei dan A.niger

dengan Putak sebagai Substrat bertujuan untuk mengkaji kemampuan kedua kapang secara bersama-sama dalam meningkatkan kualitas kimiawi maupun fermentabilitas in vitro. Pada tahap ini dicobakan 12 kombinasi level masing-masing kapang tahap sebelumnya dengan penundaan pencampuran 0 (D0), 1 (D1)

dan 2 hari (D2). D0 adalah T.reesei dan A.niger diinokulasikan bersamaan, tanpa

penundaan; D1 adalah pencampuran A.niger dilakukan setelah fermentasi T.reesei

berjalan satu (1) hari; dan adalah pencampuran A.niger dilakukan setelah fermentasi T.reesei berjalan dua (2) hari. Hasil optimal yang diperoleh untuk PK,

PM dan SK adalah 23.62, 14.92 dan 10.17% bilamana pencampuran A.niger

dilakukan setelah fermentasi T.reesei berjalan 2 hari (D2) pada kombinasi level

A.niger 1.5% dan T.reesei 7.5% (A3T2). Hasil tersebut lebih baik daripada kultur

tunggal. Hasil uji in vitro menunjukkan kisaran konsentrasi asam lemak terbang (VFA) dan amonia (NH3) masing-masing adalah 91.14 – 119.58 mM dan 14.94 –

19.04 mM, berada pada kisaran optimum untuk mendukung pertumbuhan mikroorganisme rumen.

Percobaan tahap III, Respon Ternak Kambing Jantan Lokal terhadap Pemberian Putak Fermentasi, bertujuan untuk menguji tingkat pemberian putak fermentasi hasil percobaan terbaik Tahap II yakni 0, 10, 20, 30 dan 40% dalam konsentrat terhadap kinerja ternak kambing lokal jantan yang diberi jerami padi

ad libitum sebagai pakan dasar. Semakin tinggi penggunaan putak fermentasi (mencapai 40%), kinerja ternak kambing meningkat lebih baik yang terdeteksi dari retensi nitrogen, konsumsi dan kecernaan nutrien, pertambahan bobot badan harian (PbbH ) dan efisiensi penggunaan ransum

Fermentasi kultur campuran menggunakan T.reesei dan A.niger pada putak sebagai substrat memberikan hasil yang lebih baik dibanding fermentasi kultur tunggal T.reesei atau A.niger. Peningkatan kualitas nutrisi tersebut terdeteksi dengan terjadinya peningkatan penampilan produksi ternak.

©

Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008

Hak cipta dilindungi

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya.

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah.

b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apapun, tanpa izin IPB

Trichoderma reesei

dan

_{Aspergillus niger}

SEBAGAI PAKAN RUMINANSIA

MARITJE ALEONOR HILAKORE

Disertasi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Ilmu Ternak

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2008

Penguji pada Ujian Tertutup : Prof. Dr. Ir. Toto Toharmat, M.AgrSc

Penguji pada Ujian Terbuka : 1. Dr. Ir. Abdullah M Bamualim, MSc 2. Dr. Ir. Dwierra Evvyernie, MS. MSc

sebagai Pakan Ruminansia Nama : Maritje Aleonor Hilakore NIM : D061030171

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Suryahadi, DEA Ketua

Dr. Ir. Komang G. Wiryawan Prof. Dr. Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Departemen INTP Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr.Ir. Idat Galih Permana, M.Sc Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, MS

Puji dan syukur penulis persembahkan kepada Allah Bapa didalam Jesus Kristus Tuhan, karena oleh kekuatan serta hikmatNYA karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Karya penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan mengoptimalkan potensi pakan lokal seperti putak yang sangat potensil tetapi masih mengalami kendala dalam penggunaan akibat keterbatasan kandungan nutrien yang dimilikinya. Oleh karena itu topik penelitian ini diberi judul Peningkatan Kualitas Nutritif Putak melalui Fermentasi Campuran Trichoderma reesei dan Aspergillus niger sebagai Pakan Ruminansi.

Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tulus penulisan sampaikan kepada Dr. Ir. Suryahadi, DEA, Dr. Ir. Komang G Wiryawan serta Prof. Dr. Ir. Djumali Mangunwidjaja, DEA, selaku pembimbing, yang telah meluangkan waktu memberi arahan serta koreksi selama proses penyelesaian penulisan ini. Ucapan terima kasih yang sama juga penulis sampaikan kepada Rektor IPB, Dekan Sekolah Pascasarjana IPB, Dekan Fapet IPB dan seluruh staf Dosen Fapet atas kesempatan memperoleh ilmu dan wawasan yang telah diberikan. Terima kasih juga kepada Departemen Pendidikan Nasional melalui DITJEN DIKTI atas beasiswa yang diberikan dalam mengikuti pendidikan di IPB.

Terima kasih yang sama juga disampaikan kepada Rektor Universitas Nusa Cendana dan Dekan Fakultas Peternakan atas kesempatan mengikuti pendidikan yang diberikan. Juga kepada Direktur Politeknik Pertanian Negeri Kupang atas ijin menggunakan fasilitas Laboratorium selama proses penelitian ini.

Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada teman-teman se perjuangan, Thom Mata Hine sekeluarga, Poppy Ralahalu, Insun Sangaji, Yan Masrikat, James yang dengan tulus membantu berupa saran dan masukan-masukan yang sangat bermanfaat selama proses penulisan.Untuk papa dan mama serta adik-adik tersayang Buang, Aty, Jacqualine, Ledy, Seny, Boby dan Evy, yang selalu setia dan tekun mendukung dengan doa yang tulus, terima kasih. Dan yang paling akhir dan yang sangat tak terlupakan buat suami tercinta Adrianus Boeky serta buah hati kami tersayang Daniella Leonor Adelin, Melida Andrea dan Elena Giardini Adinda, tulisan ini dipersembahkan untukmu berempat atas pengorbanan luar biasa yang diberikan selama pendidikan. Tuhan memberkati kita sekalian

Kiranya karya sederhana ini bermanfaat.

Bogor, September 2008

Penulis dilahirkan di Kupang, Nusa Tenggara Timur, pada tanggal 4 Pebruari 1961, sebagai anak kedua dari empat saudara dari ayah Romelus

Hilakore (Alm) dan ibu Mathelda Talo. Pendidikan sarjana ditempuh di Fakultas Peternakan Universitas Nusa Cendana, lulus tahun 1984. Pada tahun 1985 - 1987 mengikuti program Pendidikan Calon Pengajar Politeknik Pertanian (PEDCA) di Universitas Padjadjaran Bandung. Pada tahun 1994, penulis diterima di Program Magister Program Studi Ilmu Ternak Program Pasacasarjana IPB dengan Beasiswa TMPD Ditjen Dikti, dan menyelesaikannya pada tahun 1997. Kesempatan melanjutkan program doktor diperoleh pada tahun 2003 dengan Beasiswa BPPS Ditjen Dikti Depdiknas.

Saat ini penulis terdaftar sebagai dosen tetap Jurusan Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan Universitas Nusa Cendana sejak 1 Maret 1985.

Halaman

DAFTAR TABEL………... iii

DAFTAR GAMBAR ……….. iv

DAFTAR LAMPIRAN.. ……….. .. v PENDAHULUAN ……… 1

Latar Belakang ………... .. 1

Tujuan ………. .. .. 4

Hipotesis ……….. . 4

Manfaat ……….. 4

TINJAUAN PUSTAKA ……… 5

Pohon Gewang (Corypha elata robx) dan Produksinya….. . 5

Fermentasi dan Medium Fermentasi ... 7

Trichoderma reesei ... . 11

Aspergillus niger ... 12

Fermentasi Kultur Campuran ... 14

Sumber Nutrien pada Ruminansia ... 16

Metabolisme Protein pada Ruminansia ... 17

Metabolisme Karbohidrat pada Ruminansia ... 19

Ternak Kambing Kacang ... 22

BAHAN DAN METODA ... 24

Penyiapan Proses Fermentasi ... 24

Percobaan I : Optimasi Proses Fermentasi Putak oleh T.reesei dan A.niger ... 26

Percobaan II : Fermentasi Kultur Campuran T.reesei dan A.niger dalam Putak sebagai Substrat ... 27

Percobaan III : Respon Ternak Kambing Lokal Jantan terhadap Pemberian Putak Fermentasi... 27

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 34

Percobaan I : Optimasi Proses Fermentasi Putak oleh T.reesei dan A.niger ... .... 34

Kualitas Nutrien Putak hasil Fermentasi oleh A.niger ... ... 36

Kualitas Nutrien Putak hasil Fermentasi oleh T.reesei... 41

Percobaan II : Fermentasi Kultur Campuran T.reesei dan A.niger pada Medium Putak ... 45

Protein... 45

Kecernaan Bahan Kering dan Organik ... 50

Percobaan III : Respon Ternak Kambing Lokal Jantan terhadap

Pemberian Putak Fermentasi ... 53

Konsumsi Nutrien ... 55

Konsumsi Bahan Kering dan Organik ... 55

Kecernaan Nutrien (BO,BK,Protein dan SK) ... 56

Retensi Nitrogen ... 60

Pertambahan Bobot Badan ... 60

Efisiensi Penggunaan Ransum ... 62

SIMPULAN DAN SARAN ... 64

DAFTAR PUSTAKA ... 66

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

1 Komposisi bahan pakan konsentrat percobaan... ... 28 2 Komposisi nutrien konsentrat percobaan... 28

3 Rataan kadar nutrien putak hasil fermentasi oleh A.niger

dengan level kultur dan lama inkubasi berbeda ... 37 4 Rataan kadar nutrien putak hasil fermentasi oleh T.reesei

dengan level kultur dan lama inkubasi berbeda ... 43

5 Komposisi nutrien putak fermentasi kultur campuran

A.niger dan T.reesei dengan lama penundaan pencampuran

2 hari (D2) ... 47

6 Komposisi nutrien putak sebelum dan sesudah fermentasi. ... 50 7 Fermentabilitas in vitro putak fermentasi campuran

A.niger dan T.reesei dengan lama penundaan pencampuran

2 hari .. ... 52 8 Rataan konsumsi nutrien ransum ... 54 9 Rataan kecernaan nutrien ransum... 56 10 Kadar VFA total dan partial dan NH3 cairan rumen dari

pakan konsentrat ... 57

11 Pengaruh ransum perlakuan terhadap pertumbuhan

dan efisiensi ransum ... 63 12 Perhitungan ekonomis pakan terhadap pertumbuhan

ternak percobaan ... 63

DAFTAR GAMBAR

Nomor Teks Halaman

1 Pohon gewang (Corypha elata robx) ... 6

2 Metabolisme protein pada ruminansia ... 18

3 Metabolisme karbohidrat pada ruminansia ... 21

4 Kambing kacang ... 23

5 Proses penyiapan putak dari batang pohon gewang ... 25

6 Kultur hasil biakan pada substrat putak ... 26

7 Putak hasil fermentasi A.niger umur 1 dan 3 hari ... 36

8 Putak hasil fermentasi T.reesei umur 2 dan 4 hari ... 43

9 Putak fermentasi campuran T.reesei dan A.niger siap panen ... 46

10 Komposisi nutrien putak sebelum dan sesudah fermentasi ... 48

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Halaman

1 Komposisi nutrien putak fermentasi campuran T.reesei dan

A.niger dengan lama penundaan pencampuran berbeda…... 71 2 Fermentabilitas in vitro putak fermentasi campuran T.reesei dan

A.niger dengan lama penundaan pencampuran berbeda… ... 72 3 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur A.niger terhadap kadar protein kasar putak ... 73 4 Daftar analisis sdik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur A.niger terhadap kadar protein murni putak ... 75 5 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur A.niger terhadap kadar bahan kering putak ... 77 6 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur A.niger terhadap kadar bahan organik putak ... 79 7 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur A.niger terhadap kadar serat kasar putak ... 81 8 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur T.reesei terhadap kadar protein kasar putak ... 83 9 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur T.reesei terhadap kadar protein murni putak ... 85 10 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh level

kultur T.reesei terhadap kadar bahan kering putak ... 89 11 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh level

kultur T.reesei terhadap kadar bahan organik putak ... 91 12 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

level kultur T.reesei terhadap kadar serat kasar putak ... 93 13 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

kultur campuran T.reesei dan A.niger terhadap

14 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh kultur campuran T.reesei dan A.niger terhadap

kadar protein murni putak ... 97 15 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

kultur campuran T.reesei dan A.niger terhadap

kadar serat kasar putak ... 98 16 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

kultur campuran T.reesei dan A.niger terhadap

kecernaan bahan kering putak ... 99 17 Daftar analisis aidik ragam dan uji Duncan pengaruh

kultur campuran T.reesei dan A.niger terhadap

kecernaan bahan organik putak ... 100 18 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

kultur campuran T.reesei dan A.niger terhadap

kadar total VFA... 101 19 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

kultur campuran T.reesei dan A.niger terhadap

kadar amonia putak ... 102 20 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi jerami padi 103 21 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi bahan kering ... 104 22 Daftar analisis Sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi bahan organik... 105 23 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi protein... 106 24 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi serat kasar ... 107 25 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi ransum

per kg bobot badan 0.75 ... 108

26 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh ransum perlakuan terhadap konsumsi jerami padi

per kg bobot badan 0.75 ... 109

27 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh ransum perlakuan terhadap konsumsi bahan kering

per kg bobot badan 0.75 ... 110

28 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh ransum perlakuan terhadap konsumsi bahan organik

per kg bobot badan 0.75 ... 111 29 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi protein kasar

per kg bobot badan 0.75 ... 112 30 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap konsumsi serat kasar

per kg bobot badan 0.75 ... 113 31 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap kecernaan Bahan kering... 114 32 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap kecernaan bahan organik ... 115 33 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap kecernaan protein... 116

34 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap kecernaan serat kasar... 117 35 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap retensi nitrogen ... 118 36 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

ransum perlakuan terhadap pertambahan bobot badan... 119 37 Daftar analisis sidik ragam dan uji Duncan pengaruh

Latar Belakang

Potensi peternakan di Provinsi Nusa Tenggara Timur (NTT) sangat besar yang ditunjukkan oleh populasi ternak ruminansia khususnya, sebanyak 700 363 ekor ruminansia besar (sapi dan kerbau), dan 571 014 ekor ruminansia kecil (kambing dan domba). Pulau Timor merupakan salah satu daerah di NTT yang memiliki populasi ternak tertinggi yaitu 427 343 ekor ruminansia besar dan 178 427 ekor ruminansia kecil atau sekitar 61% dan 31% dari populasi ternak di NTT (Ditjennak 2007). Kendala utama pengembangan adalah ketersediaan dan kualitas pakan.

Kondisi alam yang kering (8 – 9 bulan kering) mengakibatkan kontinuitas ketersediaan pakan sangat fluktuatif sehingga pertumbuhan ternak sangat tergantung pada musim. Padang penggembalaan umum seluas 24 382.04 ha (Ditjennak 2007) yang merupakan tulang punggung sumber pakan ruminansia utamanya, hanya bisa diandalkan selama kurang lebih 3 - 4 bulan. Hasil penelitian Bamualim et al. (1993) menunjukkan bahwa pada musim kemarau, bobot ternak di P. Timor akan mengalami penyusutan sebanyak 50% dari bobot yang dicapai selama musim hujan. Dalam keadaan demikian memaksimumkan sumber pakan lokal merupakan solusi terbaik.

Salah satu pakan lokal yang cukup dikenal masyarakat setempat adalah

Putak. Putak diperoleh dari isi (empulur) batang pohon gewang (Corypha elata robx) dan telah lama digunakan sebagai pakan sumber karbohidrat meski dalam jumlah terbatas. Menurut perkiraan sekitar 5 – 10% dari luasan padang penggembalaan yang ada di P.Timor ditumbuhi pohon gewang. Nulik et al.

(1988) melaporkan bahwa dengan tinggi pohon rata-rata 13 meter (12.9 ± 3.3 ) dapat dihasilkan sebanyak 663 ± 124 kg putak basah atau 396 kg berat kering (kadar air 40%).

Sebagai pakan, putak sangat potensial karena ketersediaannya cukup disamping tidak bersaing dengan manusia karena tidak digunakan untuk makanan manusia. Penggunaan putak sebagai pakan belum maksimal akibat keterbatasan nutrisi yang dikandungnya seperti, protein yang rendah ( 2.23%) serta serat kasar

tinggi (12.04%), disamping unsur-unsur nutrien lainnya yang juga minim tetapi kandungan energinya tinggi (4 210 kkal/g) (Ginting 2000).

Upaya yang telah dilakukan guna memaksimalkan pengguaan putak sebagai pakan telah dilakukan melalui penelitian misalnya, melalui suplementasi urea sebagai sumber nitrogen bagi ternak ruminansia selama musim kemarau (Bamualim et al. 1993, Kana Hau et al. 1993). Pembuatan produk pemasakan putak-urea (Purea) yang dilakukan Wie Lawa (1996) dapat meningkatkan kecernaan in vitro. Penelitian pengolahan secara biologis yakni fermentasi putak oleh Saccharomyces cereviciae sebagaimana dilaporkan hasilnya oleh Ginting (2000), nyata meningkatkan kadar protein kasar putak dari 2.23 % menjadi 8.94% meski tidak berpengaruh terhadap penurunan kadar serat kasar (12.02% vs 11.97%) setelah diinkubasi selama 14 hari dengan respon pertumbuhan terbaik dari ternak babi adalah pada penggunaan 10% menggantikan jagung.

Pengolahan biologi yang bertujuan meningkatkan kualitas suatu bahan sebagai pangan maupun pakan telah lama dikenal dan dilakukan, namun sejauh ini hanya dengan penggunaan kultur tunggal. Padahal menurut Hesseltine (1991), fermentasi biakan campuran dapat memberikan hasil yang lebih menguntungkan dibanding biakan tunggal karena komponen metabolit yang dihasilkan masing-masing mikroba dalam substrat yang sama akan saling menunjang dan melengkapi kebutuhan lingkungan yang baik bagi pertumbuan mikroba-mikroba tersebut.

Penerapan teknologi kultur campuran pada prinsipnya adalah meniru kondisi hidup mikroorganisme pada habitat alaminya. Pada habitat alaminya, organisme yang hidup bersama memiliki hubungan yang bisa saling merugikan dan juga saling menguntungkan atau tidak saling mempengaruhi. Kondisi tersebut yang ingin diadopsi dalam penelitian penerapan kultur campuran.

Trichoderma reesei merupakan salah satu jenis kapang yang banyak diteliti terutama karena kemampuannya menghasilkan enzim selulase seperti endoglukanase dan selobiohidrolase tetapi sedikit memproduksi selobiase (Panda

et al. 1989, Juhasz et al. 2003, Pakula et al. 2005). Aspergillus niger memiliki kemampuan lebih dalam menghasilkan enzim selobiase atau -glukosidase dibanding T.reesei (Panda et al. 1989, Saha 1991) disamping itu kapang juga

menghasilkan banyak macam enzim ekstraseluler, seperti -amilase, glukoamilase, - dan - glukosidase serta selulase (Saha 1991), oleh karena itu sering digunakan dalam pengolahan pangan untuk pengkayaan protein dari bahan berpati (Moo-Young 1983).

Menurut Hesseltine (1991) bahwa kultur campuran memungkinkan penggunaan substrat yang bervariasi dalam hal komposisi bahan sehingga akan memungkinkan mikroba selulolitik tidak hanya menggunakan selulosa saja tetapi juga pati maupun gula. Kapang selulolitik bersama-sama kapang pengguna pati dan gula akan memberikan proses yang lebih efisien dalam menghasilkan biomassa yang lebih tinggi dalam waktu yang lebih singkat.

Hasil-hasil penelitian kultur campuran yang pernah dilakukan menunjukkan hasil yang lebih baik dibanding kultur tunggal, dalam hal biomassa sel maupun produk fermentasi. Seperti yang dilaporkan oleh Correa et al. (1999), bahwa jumlah biomassa sel dan aktifitas enzim-enzim selulase lebih tinggi pada biakan campuran T. reesei dan A. niger dibanding kultur tunggal dengan substrat bagas tebu. Selanjutnya Saha (1991) menggunakan kultur campuran A.niger dan

S.cereviciae pada substrat kentang menghasilkan etanol yang lebih tinggi. Panda

et al. (1989) melaporkan, laju pertumbuhan kapang T.reesei dan A. wentii lebih baik pada biakan campuran daripada biakan terpisah. Demikian juga Viesturs

et al. (1980) yang dikutip Moo-Young (1983) memperoleh kadar protein murni 18% pada jerami gandum yang difermentasi oleh T.liqnorum dan Candida lipolytica selama 5 hari pada suhu inkubasi 30oC, sedangkan T. liqnarum sendiri hanya menghasilkan 11%.

Teknologi fermentasi merupakan teknologi yang murah dan aman dalam menjawab masalah keterbatasan nutrisi terutama protein substrat dan telah banyak dilakukan baik dalam penelitian maupun di masyarakat terutama menggunakan kultur tunggal. Sedangkan kultur campuran yang juga dapat memberi hasil yang lebih baik karena dapat memaksimumkan peran masing-masing mikrob dalam proses fermentasi guna mendapatkan hasil yang lebih baik dan waktu yang singkat, belum umum dilakukan.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk :

a. Mengkaji kemampuan T reesei dan A. niger secara kultur tunggal dalam memperbaiki kualitas nutrien putak terutama kadar protein dan serat kasar. b. Mengkaji kemampuan T reesei dan A. niger secara kultur campuran dalam

memperbaiki kualitas nutrien putak terutama kadar protein dan serat kasar serta pengaruhnya terhadap fermentabilitas in vitro.

c. Mengkaji respon ternak kambing lokal jantan terhadap penggunaan putak terfermentasi dengan kultur campuran T reesei dan A. niger sebagai pakan penyusun konsentrat berdasarkan parameter pertumbuhan, jumlah konsumsi ransum dan nutrien serta kecernaan nutrien, efisiensi penggunaan ransum.

Hipotesis

Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :

1. Fermentasi putak dengan kapang A.niger maupun T.reesei secara tunggal dapat meningkatkan kualitas putak

2. Kultur campuran A.niger dan T.reesei akan lebih baik kemampuannya dalam meningkatkan kualitas putak fermentasi dibanding dengan kultur tunggal

3. Penggunaan putak hasil fermentasi sebagai pakan akan memberi respon positif terhadap pertumbuhan ternak.

Manfaat Penelitian

Dari penelitian ini diharapkan dapat :

1. Memberi informasi mengenai manfaat putak yang difermentasi sebagai sumber pakan baru yang prospektif

2. Memberi informasi tentang keuntungan fermentasi menggunakan kultur campuran, sebagai alternatif teknologi tepat guna tentang pemanfaatan pakan lokal

TINJAUAN PUSTAKA

Pohon Gewang ( Corypha elata robx) dan Produksinya

Pohon gewang (Corypha elata robx) merupakan genus palam-palaman. Khusus di Nusa Tenggara Timur, tanaman ini banyak dijumpai terutama di P. Timor dan Rote. Tumbuh baik pada dataran rendah (kurang dari 400 m dpl), tinggi batang mencapai 15 meter dan tumbuh secara tunggal, batang besar dan lurus, tahan kering dan dapat tumbuh dengan baik pada tanah kurang subur dengan pH 6 – 8.

Isi (empulur) batang gewang telah lama dikenal masyarakat setempat dengan nama putak dan digunakan sebagai pakan sumber karbohidrat untuk ternak ruminansia maupun non ruminansia terutama ternak babi. Putak sangat potensil sebagai pakan karena tidak digunakan sebagai pangan, demikian juga jumlah dan ketersediaannya masih cukup terjamin. Berdasarkan data yang dilaporkan Ditjennak (2007) bahwa luas padang penggembalaan alam di P. Timor adalah 24 382 04 ha dan diperkirakan sekitar 5 – 10% dari luasan tersebut ditumbuhi pohon gewang. Nulik et al. (1988) melaporkan bahwa dengan tinggi pohon rata-rata 13 meter (12.9 ± 3.3 ), dapat dihasilkan sebanyak 663 ± 124 kg putak basah atau 396 kg berat kering (kadar air 40%). Waktu terbaik untuk pemotongan adalah saat tanaman menjelang berbunga yang dapat diketahui dari posisi pelepah daun paling bawah membentuk garis horisontal.

Tingginya kadar serat kasar serta minimnya kandungan protein serta nutrisi lainnya menjadi kendala penggunaan pakan lokal ini sebagai sumber pakan alternatif yang prospektif. Penggunannya sebagai pakan masih sangat terbatas. Penelitian pemberian putak sebagai pakan juga terbatas baru pada ternak ruminansia yakni sebagai pakan sumber karbohidrat mudah tersedia yang dikombinasikan dengan penambahan urea sebagai sumber nitrogen. Pengolahan lainnya dengan membuat produk gabungan pati dari putak dengan urea (purea) serta pengolahan secara biologis melalui fermentasi sebagai pakan babi, namun pemanfaatannya sebagai pakan belum maksimal.

Gambar 1 Pohon gewang (Corypha elata robx)

Penerapan teknologi pengolahan untuk meminimalisir keterbatasan yang dimiliki putak yang pernah dilakukan misalnya, dengan penambahan urea; (Bamualim et al. 1993, Nulik et al. 1993, Kana Hau et al. 1993), pembuatan produk pemasakan putak-urea (Purea) (Wie Lawa 1996), semuanya sebagai pakan ruminansia, serta pengolahan secara biologis, yaitu fermentasi dengan

Saccharomyces cereviciae (Ginting 2000) untuk pakan ternak babi.

Bamualim et al. (1993) melaporkan penelitian yang dilakukan pada ternak sapi dengan pemberian putak dicampur urea sebanyak 30 g/e/h diperoleh tingkat penurunan bobot badan selama musim kemarau adalah sebesar -0.16 kg/e/h dibanding pemberian jerami yang mencapai -0.39 kg/e/h, sedangkan pada musim hujan tingkat pertambahan bobot badan mencapai 370 g/e/h vs jerami 170 g/e/h.

Hasil penelitian lainnya dilakukan oleh Kana Hau et al. (1993) pada ternak kambing yang diberi jerami sebagai pakan dasar, suplemen putak dan urea tidak menyebabkan perbedaan konsumsi pakan dasar akan tetapi kecernaan bahan kering meningkat dari 45.1% menjadi 62.6%, dengan pertambahan bobot harian 42 g/e/h. Penelitian lain seperti dilakukan oleh Wie Lawa (1996) yakni membuat produk pemasakan putak-urea dapat meningkatkan nilai nutrisi in vitro dengan hasil terbaik adalah pada perlakuan lama pemasakan 2 jam dengan level penambahan urea 4% BK. Selanjutnya Hilakore et al. (1999) mencoba

penggunaan Purea (produk pemasakan putak-urea) pada ternak kambing jantan lokal yang diberi rumput alam sebagai hijauan tunggal dengan maksimal penggunaan purea 20% memberikan pertambahan bobot badan sebesar 36 g/e/h.

Penelitian pengolahan secara biologis yakni fermentasi putak oleh

Saccharomyces cereviciae sebagaimana dilaporkan hasilnya oleh Ginting (2000). Level kultur terbaik adalah sel 0.75 x 106 unit sel, dan lama inkubasi 2 minggu menghasilkan kenaikan kadar protein kasar nyata lebih baik (8.92%) dari pada kontrol (2.63%), tetapi tidak berpengaruh terhadap kadar serat kasar (12.01 % turun menjadi 11.97%). Maksimal penggunaannya untuk ternak babi adalah 10% menggantikan jagung.

Fermentasi dan Medium Fermentasi

Fermentasi merupakan aktifitas mikroorganisme untuk memperoleh energi yang dibutuhkan dalam metabolisme dan pertumbuhannya melalui pemecahan atau katabolisme terhadap senyawa-senyawa organik secara aerob dan anaerob, dimana enzim dari mikroorganisme menstimulasi reaksi oksidase, reduksi, hidrolisis dan reaksi kimia lainnya, sehingga terjadi perubahan kimia pada suatu substrat organik dengan menghasilkan produk tertentu.

Fermentasi dapat terjadi karena adanya aktifitas mikrob penyebab fermentasi pada substrat organik yang sesuai. Terjadinya fermenasi menurut Winarno (1981), dapat menyebabkan perubahan sifat bahan sebagai akibat dari pemecahan kandungan bahan (pangan) tersebut. Hasil fermentasi terutama tergantung pada jenis substrat, macam mikroba dan kondisi sekelilingnya yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikrob tersebut. Menurut Rachman (1989), pemilihan jenis mikrob dalam proses fermentasi merupakan salah satu unsur penentu terhadap berhasil atau tidaknya proses fermentasi bersangkutan.

Proses fermentasi akan terjadi apabila terdapat aktifitas enzim. Dalam proses fermentasi, peranan substrat yang digunakan sangat besar. Faktor yang ikut mempengaruhi pemilihan substrat untuk fermentasi adalah ketersediaan, sifat fermentasi dan harga substrat (Fardiaz 1988). Selain itu senyawa-senyawa sumber karbon dan nitrogen merupakan komponen paling penting dalam medium

fermentasi, karena sel-sel mikroba dan berbagai produk fermentasi sebagian besar terdiri dari unsur-unsur karbon dan nitrogen.

Makanan produk fermentasi biasanya memiliki nilai nutrisi yang lebih tinggi dibanding bahan makanan asalnya. Hal ini disebabkan mikroba telah memecah komponen kompleks menjadi zat-zat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah dicerna. Pada proses fermentasi akan terjadi perubahan-perubahan terhadap komposisi kimia antara lain kandungan lemak, karbohidrat, asam amino, mineral dan vitamin sebagai akibat dari aktifitas dan perkembang biakan mikroorganisme selama fermentasi berlangsung (Winarno 1992).

Menurut jenis mediumnya proses fermentasi dibagi menjadi dua macam yaitu fermentasi medium padat dan fermentasi medium cair. Fermentasi medium padat adalah suatu jenis fermentasi yang menyerupai habitat alami dimana terjadi degradasi komponen kimia padat oleh mikrob dalam media yang cukup mengandung air tanpa ada air bebas dalam sistem fermentasi tersebut (Murthy

et al. 1993, Correa et al. 1998). Selanjutnya, fermentasi media cair adalah proses fermentasi yang substratnya larut atau tersuspensi di dalam fase cair (Fardiaz 1988).

Pada dasarnya fermentasi medium padat didasarkan pada pembentukan ekosistem untuk pertumbuhan mikroba yang diinokulasikan. Sifat porositas medium merupakan faktor penting dalam menunjang pertumbuhan mikroba yang ditumbuhkan. Medium dengan porositas yang baik akan memungkinkan penetrasi udara ke dalam bagian medium sehingga pertumbuhan dapat terjadi di seluruh bagian medium (Hardjo et al. 1989 ).

Fermentasi media padat memiliki beberapa keuntungan seperti : a). menggunakan substrat tunggal seperti biji-bijian utuh atau limbah padat yang

mengandung karbohidrat, protein dan lain-lain dan hanya ditambahkan air; b). kepekatan produk yang dihasilkan lebih tinggi; c) pertumbuhan kapang menyerupai habitatnya di alam; d) tidak diperlukan kontrol pH dan suhu yang teliti. Kelemahan jenis fermentasi ini adalah terbatasnya jenis mikrob yang dapat digunakan, kebutuhan inokulum cukup besar serta agak sulit dalam pengaturan kadar air, pH, dan lainnya (Muchtadi et al. 1992).

Beberapa keuntungan fermentasi medium padat dibanding medium cair adalah penggunaan substrat alami yang sifatnya tunggal, persiapan inokulum lebih sederhana, dapat menghasilkan produk dengan kepekatan yang lebih tinggi, kontrol terhadap kontaminan lebih mudah, kondisi inkubasi hampir menyerupai kondisi alami sehingga tidak memerlukan kontrol suhu dan pH yang teliti dan aerasi dapat berlangsung lebih optimum karena ruang lebih besar, fermentasi media padat memiliki produktivitas yang tinggi serta hasil yang sama dapat terulang pada kondisi yang sama (Setiawiharja 1984, Hardjo et al. 1989 ).

Knapp dan Howell (1975) mengemukakan bahwa faktor yang perlu diperhatikan dalam pelaksanaan proses fermentasi medium padat adalah : 1) sifat medium, terutama yang berhubungan dengan derajat kristalisasi dan polimerisasi 2). sifat organisme, karena masing-masing mikroba memiliki kemampuan yang berbeda dalam memecahkan komponen medium untuk keperluan metabolisme 3). kinetika metabolisme dan enzim, karena pada umumnya produksi enzim pada medium padat bersifat non konstitutif sehingga represi katabolik dan penghambatan oleh produk akhir menjadi aspek yang sangat penting dalam menguraikan medium.

Proses fermentasi medium padat dapat dikatakan sebagai proses pengkayaan protein (protein enrichment) bahan dengan menggunakan mikroorganisme tertentu. Proses pengkayaan protein identik dengan pembuatan protein sel tunggal akan tetapi pada pengkayaan tidak dilakukan pemisahan sel mikrob dari substrat (Gushairiyanto 2004).

Secara umum medium fermentasi menyediakan semua nutrien yang dibutuhkan mikrob untuk memperoleh energi, pertumbuhan, bahan pembentuk sel dan biosintesa produk-produk metabolisme, tergantung kepada jenis mikroba dan produk yang akan dihasilkan maka setiap fermentasi memerlukan medium yang juga tertentu.

Dalam pertumbuhannya, mikroorganisme membutuhkan zat-zat untuk sintesa komponen sel dan menghasilkan energi untuk menghasilkan ATP yang berasal dari karbohidrat dan atau protein. Menurut Peppler (1973), penambahan bahan-bahan sumber nutrien ke dalam media fermentasi dapat menyokong dan merangsang pertumbuhan mikroorganisme. Selanjutnya Fardiaz (1988)

mengemukakan bahwa nitrogen mempunyai fungsi fisiologis bagi mikroorganisme yaitu merupakan bagian dari protein, asam nukleat dan koenzim, sedangkan karbon merupakan bagian dari senyawa organik sel.

Menurut Fardiaz (1988) bahwa laju pertumbuhan mikroorganisme dipengaruhi oleh konsentrasi komponen-komponen penyusun media pertumbuhannya. Karbon adalah elemen terbanyak dalam sel mikroorganisme meliputi kira-kira 50% dari biomassanya, karena itu sumber karbon merupakan bahan terbesar yang harus tersedia dalam media karena merupakan sumber nutrien utama dalam pertumbuhan mikrob.

Dikemukakan oleh Wang et al. (1979) bahwa konsentrasi sumber nutrien juga mempunyai batas maksimum, garam ammonium dan nitrat mulai menimbulkan penghambatan pada konsentrasi lima gram per liter dan garam phospat pada 10 gram per liter. Oleh karena itu Litchfield (1979) menyarankan penambahan nutrien ke dalam substrat dilakukan pada range yang sesuai antara unsur karbon dan nitrogen. Dalam hubungan dengan peningkatan kadar protein substrat (PST), tergantung kepada jenis mikrob, dimana ratio C terhadap N (C : N ratio) dapat berkisar antara 20 : 1 tetapi ratio C : N yang paling sering digunakan adalah antara 5 : 1 hingga 15 : 1

Efisiensi penggunaan sumber karbon seperti karbohidrat dalam fermentasi dapat bertambah bila dilakukan pemanasan. Pemanasan dapat merubah bentuk fisik bahan padat dan kering menjadi lebih lunak serta meningkatkan kadar air bahan. Disamping itu pemanasan juga mengakibatkan terjadi gelatinisasi terutama pada karbohidrat dan menyebabkan pati menjadi lebih mudah dihidrolisis sehingga proses pertumbuhan mikroorganisme yang diinokulasikan menjadi lebih baik (Ginting 2000).

Produk fermentasi menurut Gushairiyanto (2004) dapat dikelompokkan menjadi empat macam yaitu sel mikrobia/biomassa sel, senyawa molekul besar/enzim, metabolit primer (asam amino, nukleatida, vitamin dan asam organik) dan metabolit sekunder (antibiotik, toksin,alkoloid dan hormon tanaman). Sel mikrob secara komersil dapat berfungsi sebagai : 1). makanan ternak atau yang dikenal sebagai protein sel tunggal (PST); 2). sebagai alat

konversi, proses yang dapat mengubah suatu senyawa menjadi senyawa lain oleh enzim yang dihasilkan oleh sel tersebut.

Besarnya pemanfaatan sumber pati bagi sintesa protein menurut Wang

et al. (1979), dipengaruhi oleh beberapa proses yang berlangsung dalam sistem fermentasi itu sendiri yaitu a), proses penguraian pati menjadi monomer sederhana; b), proses penguraian urea menjadi NH3 sebagai sumber nitrogen siap

pakai; dan c), proses pembentukan protein melalui ikatan karbon-amonia (R-NH3). Ketiga proses di atas harus terjadi sinergi dan serentak agar diperoleh

hasil yang maksimal.

Keuntungan penggunaan mikroorganisme dalam mencerna pakan terutama substrat berserat menurut Suhartati et al. (2003) adalah tidak menimbulkan pencemaran lingkungan dibanding penggunaan bahan kimia atau perlakuan lainnya. Selain itu secara ekonomis lebih murah dan penanganan lebih mudah. Sedangkan menurut Winarno (1992) bahwa keuntungan pengolahan dengan cara fermentasi yaitu memperbanyak jumlah mikroorganisme dan menggiatkan metabolisme di dalam substrat sehingga substrat mempunyai nilai gizi lebih tinggi daripada asal.

Trichoderma reseei

Trichoderma merupakan salah satu dari banyak kapang lain yang dapat menghasilkan enzim selulase dan telah digunakan dalam penelitian degradasi enzimatik bahan-bahan berselulosa menjadi glukosa. Menurut Frazier dan Westhoff (1978) bahwa Trichoderma aktif dalam proses dekomposisi selulosa. Bagian-bagian yang menjadi cirinya adalah miselium berseptat, konidiofora bercabang banyak, membentuk konidia bulat atau oval berwarna hijau terang dan membentuk bola-bola berlendir.

Trichoderma reesei telah lama dikenal sebagai mikroba selulolitik yang potensial dalam memecah selulosa bentuk kristalin dan amorf (Simpson dan Oldman 1984). Pada sistem selulase, enzim selulase yang dihasilkan genus

Trichoderma adalah endoglukanase, eksoglukanase atau selobiohidrolase serta sedikit selobiase atau -glukosidase.

Selobiohidrolase merupakan selulase utama yang diproduksi oleh T.reesei

dan meliputi lebih dari 80% protein selulase. Enzim ini memecah selulosa menjadi selobiosa sebagai satu-satunya produk akhir hidrolisis. Selobiohidrolase dihambat secara kompetitif oleh selobiosa (Juhasz et al. 2003).

Kapang T.reesei menghasilkan enzim selulolitik seperti endo dan ekso-glukanase (selobiohidrolase) juga memberikan keuntungan dalam hal produksi protein. Sebagaimana yang dikemukakan oleh Pakula et al. (2005) bahwa kapang mampu memproduksi enzim dalam jumlah yang tinggi, dan produksi ini setara dengan 40 g/l protein ekstraseluler. Selobiohidrolase I (CBH I) merupakan komponen enzim terbanyak yang diproduksikan dan menyumbang ke dalam substrat sekitar 60% dari total protein yang disekresikan.

Kondisi optimum yang dibutuhkan T.reesei untuk bertumbuh berbeda dengan untuk produksi enzim. Selama fase pertumbuhan, terjadi akumulasi massa sel dan setelah massa sel mencapai konsentrasi optimum, produksi enzim baru dimulai. Temperatur dan pH yang optimum pada kedua fase ini juga berbeda yakni untuk pertumbuhan adalah 31-35oC dan pH 4 sedangkan untuk produksi enzim 26-28oC dengan pH 3. Aerasi merupakan faktor yang sangat penting pada semua fase oleh karena oksigen diperlukan untuk metabolisme energi agar produk fermentasi yang dihasilkan maksimal (Tsao et al. 1983).

Aspergillus niger

Aspergillus niger merupakan salah satu kapang genus Aspergillus, famili

Moniliaceae, ordo Moniliales, dan subdivisi Eumycophyta yang bersifat aerobik sehingga dalam pertumbuhannya memerlukan oksigen dalam jumlah yang cukup dan untuk pertumbuhan memerlukan suhu optimum sekitar 35 - 37oC (Frazier and Westhoff 1981) sedangkan untuk menghasilkan enzim selulase diperlukan suhu 25 - 28 oC (Enari 1983).

Ditambahkan oleh Laskin dan Heuber ( 1978) bahwa A.niger disebut juga sebagai jamur hitam karena warnanya yang coklat kehitaman. Berkembang biak secara vegetatif dan generatif dengan spora (Dwidjoseputro 1984), serta dapat tumbuh pada suhu 35 – 37oC atau lebih dengan suhu maksimum 65oC dan pH 2.8 – 8.8. Untuk pertumbuhannya A. niger menggunakan nutrisi yang ada di

sekitarnya misalnya molekul-molekul sederhana seperti gula yang terlarut dapat langsung diserap oleh hifa, tetapi polimer-polimer seperti pati dan selulosa akan dipecah terlebih dahulu oleh enzim-enzim ekstraseluler yang dihasilkannya menjadi molekul sederhana baru diserap (Moore and Landacker 1983). Miselium dapat bersifat vegetatif dan reproduktif. Sebagian besar miselium vegetatif menembus ke dalam medium untuk mendapatkan makanan sedangkan miselium reproduksi bertanggung jawab dalam pembentukan spora dan biasanya tumbuh menjulang ke udara (Pelczar 1986).

Aspergillus niger merupakan jenis kapang yang menghasilkan banyak

macam enzim ekstraseluler, seperti -amilase, glukoamilase, - dan - glukosidase serta selulase (Saha 1991). Senada dengan hal di atas Kompiang

et al. (1995) menyatakan bahwa A.niger memproduksi enzim pendegradasi pati yang akan memecah pati menjadi glukosa yang selanjutnya digunakan sebagai sumber karbon oleh kapang selama proses fermentasi. A. niger juga merupakan kapang aerobik yang dapat menghasilkan enzim selulase untuk membantu pencernaan dan memperbaiki efisiensi penggunaan pakan (Kompiang et al. 1994). Dalam kaitannya dengan enzim selulase, genus Trichoderma memproduksi enzim selobiohidrolase merupakan komponen terbanyak, sedangkan pada enzim selulase dari genus Aspergillus, komponen terbanyak adalah enzim -glukosidase (Gong dan Tsao 1979). Enzim ini berperan dalam hirolisis selobiose menjadi glukosa.

Moo-Young et al. (1983) melaporkan bahwa, fermentasi media padat dengan menggunakan kultur A.niger pada substrat beras menghasilkan 400 g protein serta aktifitas amylase 1380 U/ml pada lama inkubasi tiga hari. Konsentrasi ini 80 kali lebih tinggi dari pada yang dihasilkan dengan fermentasi terrendam.

Menurut Valdivia et al. (1983) bahwa dalam fermentasi yang bertujuan menghasilkan protein sel tunggal, maka penggunaan bahan yang mengandung pati adalah yang terbaik. Sedangkan A.niger merupakan kapang yang paling sering dipilih dalam fermentasi karena kemampuannya yang baik dalam biokonversi pati menjadi protein.

Fermentasi Kultur Campuran

Penggunaan dua atau lebih mikroba sebagai inokulum dalam proses fermentasi disebut sebagai biakan campuran, yang diklasifikasikan oleh Hesseltine (1991) ke dalam empat jenis yakni : (1) monokultur; bila hanya satu strain mikrob yang digunakan; (2) multikultur, bila menggunakan lebih dari satu mikrob termasuk bila digunakan dua spesies yang berbeda; (3) unimultikultur, bila menggunakan dua atau lebih strain dari spesies yang sama; (4) polikultur, bila menggunakan banyak mikrob yang berbeda.

Menurut Hesseltine (1991), penerapan teknologi kultur campuran pada prinsipnya adalah meniru kondisi hidup mikroorganisme pada habitat alaminya. Organisme-organisme tersebut hidup bersama dalam hubungan yang bisa saling merugikan, juga saling menguntungkan atau tidak saling mempengaruhi. Selanjutnya Correa et al. (1999) memberi contoh pada fermentasi pangan oriental sebagai contoh terbaik dalam menggambarkan kelebihan fermentasi kultur campuran.

Menurut Correa et al. (1999), kesesuaian atau kecocokan strain dan kebutuhan nutrien yang sama merupakan faktor yang sangat menentukan keberhasilan biakan campuran karena interaksi sinergis antara pasangan mikrob yang sesuai dapat mengatasi keterbatasan nutrisi substrat.

Fermentasi biakan campuran dapat memberikan hasil yang lebih menguntungkan dibanding biakan tunggal karena komponen metabolit yang dihasilkan masing-masing mikrob dalam substrat yang sama akan saling menunjang dan melengkapi kebutuhan lingkungan yang baik bagi pertumbuan mikrob-mikrob tersebut (Hesseltine 1991). Ditambahkan selanjutnya bahwa ada beberapa keuntungan dari biakan campuran seperti: a) memberikan peningkatan hasil yang lebih baik; b) lebih stabil dan dengan cepat akan normal kembali bila kondisi tumbuhnya terganggu; c) resisten terhadap kontaminan; d) lebih mampu menggunakan substrat berkualitas sangat rendah. Sedangkan kerugiannya adalah : a) produk dari kultur campuran lebih bervariasi dalam jumlah dan komposisi; b) sulit mendeteksi terjadinya kontaminasi; c) sulit mengontrol keseimbangan optimum antara mikrob yang terlibat.

Penggunaan polisakarida seperti selulosa, hemiselulosa dan pati dalam fermentasi campuran untuk menghasilkan enzim, protein sel tunggal, etanol, biogas dan sebagainya yang pernah dilakukan, disimpulkan bahwa ada berragam enzim yang dibutuhkan dalam degradasi polisakarida dan bekerja secara sinergis dalam degradasi bahan-bahan tersebut secara efisien. Disamping itu produk akhir dari masing-masing mikrob dalam medium dapat membatasi proses fermentasi, dan dalam kultur campuran pengaruh tersebut dapat diminimalisir karena masing-masing mikroba dapat memanfaatkan produk akhir yang dihasilkan sehingga proses fermentasi akan berlangsung pada kondisi yang lebih sesuai.

Komponen utama tanaman seperti selulosa dan hemiselulosa dapat didegradasi secara efisien oleh enzim selulase yakni endo glukanase, exo -glukanase dan -glukosidase. T.reesei merupakan kapang yang sangat potensil dalam menghasilkan enzim endo- dan exo-glukanase tetapi jumlah -glukosidase lebih sedikit dari pada yang dibutuhkan untuk hidrolisis selulosa yang efisien menjadi glukosa (Panda et al. 1989, Juhasz et al. 2003, Pakula et al. 2005). Selanjutnya Saha (1991) dan Juhasz et al. (2003 ) menyatakan bahwa A.niger

memiliki kemampuan yang tinggi dalam menghasilkan -glukosidase. Menurut Enari (1983) bahwa enzim selobiase atau -glukosidase yang dihasilkan oleh

T.reesei sangat sensitif terhadap inhibisi produk akhir dibandingkan enzim yang sama dari A.niger. Dengan demikian maka kombinasi kedua kapang ini akan meningkatkan efisiensi degradasi selulosa yang pada gilirannya meningkatkan kualitas substrat.

Laporan hasil-hasil penelitian berkaitan dengan penggunaan kedua mikrob di atas dalam kultur campuran, ternyata memberikan hasil yang lebih baik daripada kultur tunggal. Jumlah biomassa sel dan aktifitas enzim-enzim selulase lebih tinggi pada biakan campuran T. reesei dan A. niger dengan substrat bagas tebu (Correa et al. 1999). Demikian juga halnya dengan laju pertumbuhan kapang

T.reesei dan A. wentii lebih baik pada biakan campuran daripada biakan terpisah (Panda et al. 1989). Viesturs et al. (1980) dalam Moo-Young (1983), memperoleh kadar 18% protein murni pada jerami gandum yang difermentasi oleh T.liqnorum

dan Candida lipolytica selama 5 hari pada suhu inkubasi 30oC, sedangkan

menggunakan kultur campuran A.niger dan S.cereviciae pada substrat kentang menghasilkan etanol yang lebih tinggi. Mishra et al. (2004) melaporkan, pada pengolahan air limbah industri kentang, biomassa sel biakan campuran A.foetidus

dan A. niger lebih tinggi dibanding pada masing-masing kultur tunggal.

Sumber Nutrien pada Ternak Ruminansia

Kelompok ternak ruminansia memiliki keunikan dalam hal pemanfaatan sumber-sumber pakan yang sangat beragam secara kualitas. Proses pencernaan fermentatif yang terjadi di dalam lambung depan dan dengan kapasitas yang sangat besar sangat menguntungkan ternak ini karena : (1) pakan dapat diubah dan tersedia dalam bentuk produk fermentasi yang mudah diserap, (2) ternak ruminansia menjadi mampu memanfaatkan pakan serat dalam jumlah lebih banyak dan lebih efisien.

Kebutuhan nutrien pada ternak ruminansia dipenuhi dari 3 sumber, yakni : nutrien hasil fermentasi rumen, nutrien pakan yang lolos degradasi rumen, serta dari mikroba rumen yang masuk usus halus dan mengalami pencernaan. Ternak yang mendapat ransum dengan bahan utama pakan serat berkualitas rendah, pemenuhan kebutuhan nutrien diharapkan berasal dari mikroba rumen dan produk fermentasi seperti asam lemak volatil (VFA) ( Sutardi 1995). Oleh karena itu ternak yang mendapat ransum pakan serat berkualitas rendah, salah satu aspek penting yang perlu ditingkatkan adalah pertumbuhan mikroba.

Untuk pertumbuhan mikroba yang optimal, semua nutrien prekursor seperti energi, nitrogen, asam-asam amino, mineral dan vitamin harus tersedia dalam konsentrasi yang optimum di dalam rumen. Sebagaimana yang dikemukakan oleh Huber dan Kung (1981) bahwa efisiensi fermentasi dan sintesis protein mikroba rumen dapat dimaksimumkan bila semua nutrien prekursor tersedia dalam jumlah yang cukup. Hal ini bermakna suplementasi suatu nutrien harus diselaraskan dengan ketersediaan nutrien lainnya.

Laju pertumbuhan mikroba rumen sangat tergantung pada ketersediaan karbohidrat dan nitrogen. Laju pencernaan karbohidrat merupakan salah satu faktor penentu produksi protein mikroba rumen karena disamping sebagai sumber kerangka karbon juga merupakan sumber energi. Produk fermentasi pencernaan

karbohidrat oleh mikroba rumen yakni VFA merupakan sumber energi utama bagi ruminansia. Kadar VFA antara 8 –16 Mmol/100 ml cairan rumen telah mencukupi kebutuhan sintesis protein mikrob rumen yang optimal (Sutardi 1995).

Kandungan nitrogen, baik yang bersumber dari nitrogen bukan protein (NPN) maupun protein murni, juga sangat berguna untuk merangsang pertumbuhan mikroba. Konsentasi NH3 rumen sebesar 5 mg% atau 3,57 mM

cukup untuk pertumbuhan mikroba (Satter dan Roffler 1976).

Metabolisme Protein pada Ruminansia

Laju pertumbuhan mikroba rumen sangat tergantung kepada ketersediaan karbohidrat dan sumber nitrogen yang tersedia dalam rumen. Laju pencernaan unsur-unsur tersebut merupakan faktor penentu produksi protein mikroba. Menurut Sutardi (1979), protein pakan di dalam rumen akan mengalami hidrolisis menjadi asam-asam amino dan oligopeptida. Selanjutnya asam amino akan mengalami katabolisme dan menghasilkan amonia, VFA dan CO2.

Proses proteolisis oleh mikrob rumen menghasilkan peptida dan asam amino (Nolan 1993) yang bisa digunakan oleh sebagian mikrob rumen untuk pertumbuhannya (Wallace dan Cotta 1988). Oleh karena tidak semua peptida dan asam amino yang terbentuk dalam rumen digunakan oleh mikroba, sebagian akan mengalir ke usus halus. Hal ini terbukti dari penelitian yang dilakukan oleh Russel

et al. (1992) bahwa pemberian ransum yang berkualitas tinggi pada sapi perah, 30% dari NAN (Non Amonia Nitrogen) yang masuk ke dalam usus halus dalam bentuk peptida dan asam amino.

Kadar amonia dalam rumen merupakan petunjuk antara proses degradasi dan proses sintesis protein oleh mikrob rumen. Jika pakan defisiensi protein atau proteinnya tahan degradasi, konsentrasi amonia dalam rumen akan rendah dan pertumbuhan mikrob rumen menjadi lambat sehingga menyebabkan turunnya kecernaan pakan (McDonalld et al. 1988). Bila kecepatan degradasi melebihi kecepatan sintesis protein mikrob akan terjadi akumulasi NH3 dalam rumen.

Amonia yang berlebihan akan diserap oleh dinding rumen masuk ke dalam aliran darah, sebagian akan difiltrasi oleh ginjal dan dikeluarkan melalui urine dan sebagian lagi masuk ke rumen melalui dinding rumen dan saliva, yang kemudian

akan menjadi sumber nitrogen lagi pada sintesis protein mikrob (Preston and Leng 1987, Tillman et al. 1988, Preston and Leng 1987, Nolan 1993 ).

Gambar 2 Metabolisme protein pada ruminansia (Kempton et al. 1978) Protein pakan Protein endogen

Asam amino NH3

Protein mikrob

diabsorbsi RUMEN

Protein endogen Protein

mikrob Protein

pakan

USUS HALUS Tak

terdegradasi

Asam amino

diabsorbsi

Protein tak tercerna

Protein endogen

feses NH3

Protein mikrob

diabsorbsi

Amonia merupakan sumber nitrogen utama bagi sintesis asam amino pada mikroorganisme rumen. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa nutrisi protein ternak ruminansia sangat tergantung kepada proses sintesis protein mikrob rumen. Protein mikrob rumen mempunyai kualitas yang sangat baik, dan menurut Sniffen dan Robinson (1987) bahwa sumbangan protein asal mikrob rumen terhadap kebutuhan asam amino ternak ruminansia mencapai 40–80% dan fraksi nitrogen total asam-asam amino (TAAN= total amino acids nitrogen) yang masuk usus sebagian besar berasal dari protein mikrob rumen. Artinya bahwa keberhasilan memacu pertumbuhan mikrob rumen akan sangat besar pengaruhnya terhadap terpenuhinya kebutuhan asam amino ternak inang.

Kebutuhan asam amino ternak ruminansia dipenuhi dari protein pakan yang lolos degradasi dalam rumen kemudian mengalami pencernaan dan diserap dalam usus. Selain itu juga berasal dari protein mikrob rumen yang tercerna dan terserap dalam usus, serta berasal dari cadangan protein tubuh (protein endogenous).

Menurut Buttery (1976) jumlah protein pakan yang mengalami degradasi dalam rumen cukup banyak dan laju degradasi tergantung kepada kelarutan protein dan laju aliran digesta. Variasi derajat ketahanan protein terhadap degradasi mikrob rumen sangat besar yakni antara 12-90%.

Metabolisme Karbohidrat pada Ruminansia

Karbohidrat merupakan komponen utama dalam ransum ruminansia yakni mencapai 60 – 75% dari total bahan kering ransum dimana dalam makanan kasar (hijauan) sebagian besar terdapat dalam bentuk selulosa dan hemiselulosa, sedangkan dalam konsentrat umumnya terdapat dalam bentuk pati (Sutardi 1979). Senada dengan pernyataan tersebut Russel dan Hespel (1981) menyatakan bahwa pakan ternak ruminansia sebagian besar berupa polimer kompleks seperti selulosa, hemiselulosa, pektin, pati dan lain-lain sehingga menyebabkan jenis pakan ruminansia memiliki nilai kelarutan yang rendah.

Proses metabolisme yang terjadi dalam retikulorumen sangat kompleks. Partikel pakan yang terutama berupa polimer karbohidrat, mengalami degradasi (hidrolisis) menjadi bentuk monomer. Bentuk monomer tersebut oleh mikroba

rumen difermentasi menjadi piruvat melalui lintasan Embden Meyerhoff dan lintasan pentosa fosfat. Piruvat adalah bentuk produk intermedier yang akan segera dimetabolis untuk membentuk produk utama pencernaan fermentatif dalam rumen, yaitu asam lemak rantai pendek (short chain fatty acids) atau lebih dikenal sebagai asam lemak terbang (volatile fatty acids = VFA) (France dan Siddons 1993).

Karbohidrat dalam rumen mengalami dua tahap pencernaan yaitu pencernaan oleh enzim ekstraseluler dan intraseluler mikrob. Tahap pencernaan oleh enzim ekstraseluler, karbohidrat yang masuk rumen difermentasi menjadi monomer berupa oligosakarida, disakarida dan gula sederhana. Tahap kedua, monomer difermentasi lebih lanjut oleh enzim intraseluler membentuk piruvat melalui jalur Embden Meyerhoff dan pentosa fosfat (Baldwin dan Allison 1983, France dan Siddons 1993). Piruvat merupakan produk intermedier akan dimetabolisasi menjadi VFA. Perubahan asam piruvat menjadi VFA melalui beberapa lintasan. Oksidasi asam piruvat menjadi asam asetat dan butirat terjadi melalui lintasan asetil-KoA, untuk pembentukan asam propionat ada dua lintasan yaitu lintasan suksinat dan laktat atau akrilat (Baldwin dan Allison 1983, France dan Siddons 1993).

Proses fermentasi karbohidrat dalam rumen menghasilkan energi dalam bentuk VFA mencapai 80% dan 20% merupakan energi yang terbuang dalam bentuk gas CO2, CH4 dan energi dalam bentuk ATP (France dan Siddons 1993).

Energi dalam bentuk ATP hanya 6.2% dari total energi yang hilang. Hanya energi dalam bentuk ATP ini yang digunakan oleh mikrob rumen untuk pertumbuhannya sedangkan VFA merupakan produk sampingan dari aktifitas mikrob rumen (Hvelpund 1991). Menurut Clark dan Davis (1983) dalam Erwanto (1995), pada kondisi pola produksi VFA utama dalam cairan rumen 65% asetat, 25% propionat dan 10% butirat, maka energi yang berasal dari pakan (heksosa) yang muncul dalam bentuk VFA mencapai 75%, sisanya berupa gas metan 12.4%, sebagai panas fermentasi 6.4% dan sekitar 6.2% dimanfaatkan oleh mikroba rumen sebagai sumber energi dalam bentuk ATP. Hal tersebut menurut Sutardi (1995) mencerminkan bahwa mikroba rumen memproduksi VFA bukan untuk kepentingannya melainkan sebagai proses electron sink dalam menjaga potensial

redoks dalam rumen, sehingga tetap berada dalam kisaran yang layak bagi pertumbuhan dan perkembangan mikrob rumen sendiri.

Laju pertumbuhan mikrob rumen sangat tergantung kepada ketersediaan karbohidrat. Laju pencernaan karbohidrat merupakan salah satu faktor penentu produksi protein mikroba rumen. Selain sebagai sumber kerangka karbon, karbohidrat adalah sumber energi bagi mikrob rumen dalam bentuk ATP (Adenosine Tryphosphate) (Sutardi 1979). Selanjutnya menurut Russel dan Wallace (1988) bahwa pertumbuhan mikrob rumen proporsional terhadap jumlah ATP yang dihasilkan dari katabolisme energi. Maksimum sintesis sel mikrob yang dihasilkan dalam rumen mendekati 25 gram per mol ATP.

Gambar 3 Metabolisme karbohidrat pada ruminansia (France and Siddons 1993) Selulosa Pati Pektin Hemiselulosa

Pentosa Heksosasa

Piruvat

Format

CO2 + H2O

Metan

Asetil Ko-A

Asetat Butirat Propionat

LINTASAN AKRILAT LINTASAN PENTOSA LINTASAN

EMBDEN MEYERHOFF

LINTASAN SUKSINAT

Asam lemak terbang rumen terdiri dari asam asetat (CH3COOH), asam

propionat (CH3CH2COOH), asam butirat (CH3(CH2)2COOH), asam valerat

(CH3(CH2)3COOH) dan asam-asam lemak rantai cabang (asam iso-butirat, asam

2-metilbutiat dan isovalerat). Asam-asam lemak rantai cabang berasal dari katabolisme protein. Gas produk fermentasi meliputi gas CO2, CH4 dan H2 akan

dikeluarkan dari rumen melalui proses eruktasi (Sutardi 1979). Ternak kambing memproduksi gas CO2 sekitar 90 liter dan gas CH4 sekitar 30 liter per hari

(Czerkawski 1986).

Ternak Kambing Kacang

Kambing kacang adalah kambing lokal yang banyak terdapat di Indonesia, termasuk tipe daging dengan bobot badan dewasa jantan sekitar 25 kg dan betina 20 kg. Kemampuan adaptasinya terhadap lingkungan dan pakan sangat baik, serta lebih efisien dalam menggunakan pakan menjadikan ternak ini sangat digemari untuk diternakkan (Devendra dan Burns 1994).

Selain merumput, kambing juga memakan berbagai jenis hijauan sehingga membedakannya dengan sapi maupun domba. Kambing juga mampu merumput di padang dengan rumput yang terlalu pendek bagi ternak sapi dan di tempat-tempat yang kurang tersedia pakan atau hijauan berkualitas baik bahkan mengkonsumsi serat kasar yang tidak dapat dicerna oleh domba (Devendra dan Burns 1994).

Konsumsi bahan kering ternak kambing relatif lebih banyak untuk ukuran tubuhnya yakni 5 – 7% dari bobot badan, juga lebih efisien dalam mencerna pakan yang mengandung serat kasar dibanding sapi dan domba (Luginbuhl dan Poore 2005). Konsumsi bahan kering kambing pedaging daerah tropis beragam antara 1.8 – 3.8% bobot badan, atau setara dengan konsumsi bahan kering 40.5 – 127.3 g/kg bobot badan0.75. Konsumsi bahan kering juga dipengaruhi oleh pemberian hijauan saja atau bersama dengan konsentrat, oleh karena penambahan konsentrat protein tinggi pada hijauan rendah protein berpengaruh terhadap konsumsi. Konsumsi bahan kering kambing kacang yang hanya diberi hijauan berkisar antara 1.4 – 1.7% bobot badan atau setara dengan 43.5 – 46.9g/kg bobot badan , sedangkan bila ditambah konsentrat maka konsumsi dapat mencapai 2.5% bobot badan atau 63.4 g/kg bobot badan0.75 (Devendra dan Burns 1994).

Menurut NRC (1981), konsumsi bahan kering ternak kambing berkisar antara 2 – 3%, sedangkan menurut Peterson (2005) adalah 3.5 – 5.0% namun pada umumnya antara 3.0 – 3.8% bobot badan.

Tempat dan Waktu

Penelitian telah dilaksanakan dari Pebruari 2006 sampai dengan Januari 2008, yang terdiri dari serangkaian percobaan: (I) optimasi proses fermentasi putak oleh T.reesei dan A.niger, (II) fermentasi kultur campuran T.reesei dan

A.niger dalam putak sebagai substrat, (III) respon ternak kambing jantan lokal terhadap pemberian putak fermentasi.

Pelaksanaan percobaan I dan II adalah uji in vitro dilaksanakan di Laboratorium Biotek Politeknik Pertanian Negeri Kupang dan Balitnak Ciawi Bogor sedangkan percobaan III yaitu uji in vivo dilaksanakan di peternakan rakyat di kelurahan Lasiana, Kecamatan Lasiana, Kota Kupang, dengan menggunakan 20 ekor ternak kambing jantan lokal.

Putak diperoleh dari penjual putak di Desa NoElbaki Kecamatan Kupang Tengah Kabupaten Kupang. Semua bahan pakan yang digunakan seperti jerami padi, dedak padi, jagung kuning, bungkil kelapa adalah bahan lokal yang diperoleh dari pasar tradisional setempat, sedangkan daun gamal diambil dari sekitar lokasi peternakan tempat percobaan dilaksanakan selama musim hujan dan dikeringkan.

Penyiapan Proses Fermentasi a.Penyiapan Putak

Putak yang digunakan adalah dalam bentuk cacahan berukuran ±1,0x1,5 cm, setelah dicacah dijemur matahari selama 3 hari agar tidak berjamur. Putak kering ini selanjutnya digunakan dalam pembuatan putak fermentasi.

b.Penyiapan Larutan Inokulum

Kultur murni T. reesei strain FNCC 6012 dan A. niger strain FNCC 6041 diperoleh dari Laboratorium Pangan dan Gizi PAU UGM Yogyakarta. Selanjutnya dilakukan penyegaran dengan cara dipelihara pada PDA (potato dextrose agar) miring selama 7 hari, kemudian spora dipanen dengan cara menambahkan 9 ml aquades steril dan disentrifus pada kecepatan 1500 rpm selama 15 menit, supernatan digunakan dalam pembuatan bubuk inokulum.

Huang YT, Kinsella JE. 2006. Effects of phosphorylation on emulsifying and

foaming properties and digestibility of yeast protein.

J Food Sci

52:1684-1688

Huber JT, L Kung Jr. 1981. Protein and non protein utilization in dairy cattle.

J Dairy Sci

75:2165-2168

Hvelpund,T. 1991. Volatile fatty acids and protein production in rumen. Di

dalam: Jouany, editor.

Rumen Microbial Metabolism and Ruminal

Digestion.

Paris INRA

Islam MR, Ishida M, Ando S, Nishida T. 2002. In sittu dry matter and

Phosphorous disappearance of diffrerent feeds for ruminants.

Asian-Aust J

Anim Sci

15:793-799

Jaelani A. 2007. Hidrolisis bungkil inti sawit oleh kapang

Trichoderma reesei

sebagai pendegradasi polisakarida mannan dan pengaruhnya terhadap

penampilan ayam pedaging [disertasi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana,

Institut Pertanian Bogor.

Juhasz T, Kozma K, Zsolt Szengyel, Reczey K. 2003. Production of

-glucosidase in mixed culture of

Aspergillus niger

BKMF 1305 and

Trichoderma reesei

RUT C30.

Food Technol Biotechnol

41:49-53.

Kana Hau D, Bamualim A, Kale Taek J, Nulik J. 1993. Pengaruh suplemen putak,

putak campur urea dan biji kapas terhadap pertumbuhan ternak kambing

yang diberi jerami padi di musim kemarau.

Publikasi Wilayah Kering

1:49-52.

Kaunang ChL. 2004. Respon ruminansia terhadap pemberian hijauan pakan yang

di pupuk air belerang [disertasi]. Bogor: Sekolah Pascasarjana, Institut

Pertanian Bogor.

Kempton TJ, Nolan JV, Leng RA.1978. Principles for the use non-protein

nitrogen and by-pass protein in diets of ruminant.

World Anim

Review

12:84-92.

Kompiang IP, Sinurat A, Supriyati. 1995. Pengaruh protein enriched sagu/limbah

sagu terhadap kinerja ayam pedaging [laporan penelitian].

Laskin AI, Heubert AL.1978.

Handbook of Food Technology

. Wesport: AVI.

Lawa EDW. 1996. Pengaruh lama pemasakan campuran tepung putak (

Corypha

gebanga

) dengan berbagai level urea terhadap nilai nutrisi

in vitro

[thesis].

Bandung: Program Pascasarjana, Universitas Padjadjaran.

Leng RA. 1991.

Applications of Biotechnology to Nutrition of Animals in

Developing Countries

. Rome: FAO

Litchfield JH. 1979. Production of Single-Cell Protein for Use in Food or Feed.

Di dalam : Peppler HJ, Perlman D, editor.

Microbial Technology

. New

York. Academic Press.

Luginbuhl JM, Poore MH. 2005.

Nutrition of Meat Goats

. EAH Webmaster,

Department of Animal Science, NCSU.

www.ncsu.edu/forage/nutpubs.htm

[12

Sept 2006]

Mattjik AA, Sumertajaya IM. 2006.

Perancangan Percobaan dengan Aplikasi

SAS dan Minitab

. Bogor: IPB Press

McAllan AB, Smith RH. 1983. Factors influencing the digestion of dietary

carbohydrates between the mouth and abomasums of steers.

Br J Nutr

50:445-450

McDonalld P, Edward RA, Greenhalgh JFD. 1988.

Animal Nutrition

. New York:

Longman Inc.

Mehrez AZ, Orskov ER.1977. A study of the artificial fiber bag technique for

determining the digestibility of feed in the rumen.

J Agric Sci Camb

88: 645-650

Mishra BK, Anju A, Lata. 2004. Optimization of a biological process for treating

potato chips industry wastewater using a mixed culture of

Aspergillus

foetidus

and

A. niger. Bioresource Technology

. 94:9-12.

Montenecourt BS. 1983. Strain Improvement for the Production of Microbial

Enzymes for Biomass Conversion. Di dalam: Ferranti MP, Fiechter A,

editor.

Production and Feeding of Single Cell Protein.

London and New

York: Applied Sci Publishers.

Moore E, Landecker. 1982.

Fundamentals of Fungi

. New Jersey: Prentice Hall

Inc.

Moo-Young M, Moreira AR, Tengerdy RP. 1983. Priciples of Solid-Substrate

Fermentation. Di dalam: Smith JE, Berry DR, Bjorn K, editor.

The

Filamentous Fungi.

Vol 4

Fungal Technology

. London: Edward Arnold

Publs.

Muchtadi D, Palupi NS, Astawan M. 1992.

Enzim dalam Industri Pangan

. Bogor:

PAU IPB.

Nolan JV. 1993. Nitrogen Kinetics. Di dalam: Forbes JM dan France J, editor.

Quantitative Aspect of Ruminant Digestion and Metabolism.

CAB

International.

Noviati A. 2002. Fermentasi Bahan Pakan Limbah Industri Pertanian dengan

Menggunakan

Trichoderma harzianum

[skripsi]. Bogor: Jurusan Ilmu

Nutrisi dan Makanan Ternak Fakultas Peternakan, IPB.

[NRC] Nutrient Requirements of Domestic Animals. 1981

Nutrient Requirements

of Goats

.Washington DC National Academy Press.

Nulik J, Fernandez PTh, Bamualim A. 1988. Pemanfaatan dan produksi putak

sebagai sumber energi makanan ternak sapi dan kambing. Laporan

Penelitian Komponen Teknologi Peternakan, Main Base Kupang 1987 –

1988. Proyek NTASP. BPPP Deptan.

Nurjanah. 2006. Evaluasi nutrisi hijauan lahan gambut Kalimantan Tengah pada

kambing kacang [thesis]. Bogor: Sekolah Pasacsarjana, IPB

Nur YS. 1993. Penggunaan kultur campuran terhadap peningkatan nilai gizi

onggok sebagai pakan broiler. [thesis]. Bogor: Program Pascasarjana, IPB

Pakula TM, Uusitalo J, Saloheimo M, Salonen K, Robert JA, Penttilä M. 2000.

Monitoring the kinetics of glycoprotein synthesis snd secretion in the

filamentous fungus

Trichoderma reesei

: cellobiohydrolase I (CBHI) as a

model protein.

Microbiology

146:223-232.

__________, Laxell M, Huuskonen A, Uusitalo J, Saloheimo M, Penttilä M

2003.

The effects of drugs inhibiting protein secretion in the filamentous

fungus

Trichoderma reesei

.

The Journal of Biological Chemistry

278: 45011-45020.

__________, Salonen K, Uustalo J, Penttilä M. 2005. The effect of specific

growth rate on protein synthesis and secretion in the filamentous fungus

Trichoderma resei.

Microbiology

151:135-143.

Panda T, Bisaria VS, Ghose TK. 1989. Method to estimate growth of

Trichoderma reesei

and

Aspergillus wentii

in mixed culture on cellulosic

substrates.

Appl Environ Microbiol

55:1044-1046.

Pantoja J, Firkins JL, Estridge ML, Hull BL. 1994. Effects of fat saturation and

source of fiber on site of nutrient digestion and milk production by lactating

dairy cows.

J Dairy Sci

77:2341-2356.

Pelczar MJ, Chan ECS. 1986.

Dasar-dasar Mikrobiologi

. Ratna Siri Hadioetomo,

editor. Terjemahan dari:

Element of Microbiology

. Bagian Mikrobiologi

Fakultas Pertanian IPB.

Peterson PR. 2005. Forage for goat production. Blacksburg: Dept. Virginia Tech.

University.

www.boergoat.htm

[12 Sept 2006]

Preston TR, Leng RA. 1987.

Matching Ruminant Production System with

Available Resources in the Tropics

. Armidale: Penambul Books

Puastuti W. 2005. Tolok ukur mutu protein ransum dan relevansinya dengan

retensi nitrogen serta pertumbuhan domba [disertasi]. Bogor: Sekolah

Pascasarjana, IPB.

Russel JB, Connor JDO, Fox DG, Van Soest PJ, Sniffen CJ. 1992. A net

carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets: I. Ruminal

fermentation.

J Anim Sci

70:3551-3561

Rachman Ansori. 1992.

Pengantar Teknologi Fermentasi

. Bogor: PAU IPB

Saha BC. 1991. Mixed Cultures in Enzymatic Degradation of Polysaccharides.

Di dalam :

Zeikus JG, Johnson EA, editor.

Mixed Cultures in

Biotechnology.

New York: McGraw-Hill Inc.

Satter LD, Roffler RE. 1981. Influence of Nitrogen and Carbohydrates Inputs on

Rumen Fermentation. Di dalam: Haresign W, Cole DJA, editor.

Recent Developments in Ruminants Nutrition

. London: Butterworth

Senez JC. 1983. Protein Enrichment of Starchy Materials by Solid State

Fermentation. Di dalam: Ferranti MP, Fiechter A, editor.

Production and

Feeding of Single Cell Protein

. London and New York: Applied Sci

Publishers.

Setiawiharja B. 1984.

Fermentasi Media Padat dan Manfaatnya

. Jakarta

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Indonesia.

Shurtleff W, Aoyagi A. 1979.

The Book of Tempeh : A Super Soy Food from

Indonesia.

New York : Harper and Row.

Simanihuruk K. 2005. Pemanfaatan kulit buah markisa (

Passiflora edulis Sims f.

edulis Deg

) sebagai campuran pakan pelet komplit untuk kambing kacang

[thesis]. Bogor : Sekolah Pascasarjana, IPB

Sinurat AP, Purwadaria T, Rosida J, Surachman H, Hamid H, Kompiang IP. 1998.

Pengaruh suhu ruang fermentasi dan kadar air substrat terhadap nilai gizi

produk fermentasi lumpur sawit.

Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner (JITV)

3:225-229.

Sniffen CJ, Robinson PH. 1987. Microbial growth and flow as influenced by

dietary manipulations.

J Dairy Sci

70:425-442.

Spark M, Paschertz H, Kamphues J. 2005. Yeast (different sources and level) as

protein source in diets of reared piglets: effects on protein digestibility and

N-metabolism).

J Anim Physiology and Anim Nutrition

89:184-188.

Suhartati F.M, Suryapratama W, Ning Iriyanti. 2003. Sintesis asam amino

metionin pada

Trichoderma reesei

dan pengaruhnya terhadap sintesis

protein mikroba rumen.

Jurnal Peternakan dan Lingkungan

9:12-16

.

Supriyati, Pasaribu T, Hamid H, Sinurat A. 1999. Fermentasi bungkil inti sawit

secara substrat padat menggunakan

Aspergillus niger.

JTIV

3:165-170

Suryahadi, I K Amrullah. 1989. Pembuatan “Ogrea” sebagai pakan dari hasil

ikutan tanaman dan pengolahan ubi kayu yang difermentasi dengan

Aspergillus niger

[laporan penelitian]. Bogor: DP4M IPB.

Sutardi T. 1979. Ketahanan protein bahan makanan terhadap degradasi oleh

mikroba rumen dan manfaatnya bagi peningkatan produktivitas ternak.

Pros. Seminar Penelitian dan Penunjang Peternakan. Bogor: LPP IPB

_________. 1995. Peningkatan produksi ternak ruminansia melalui amoniasi

pakan serat bermutu rendah, defaunasi dan suplementasi sumber protein

tahan degradasi dalam rumen [laporan penelitian]. Bogor: DP4M IPB.

Tamminga S, Doreau M. 1991. Lipids and rumen digestion. Di dalam: JP Jouany,

editor.

Rumen Microbial Metabolism and Ruminal Digestion.

Paris: INRA.

Tillman AD, Hartadi H, Reksohadiprodjo S, Prawirokusumo S, Lebdosoekojo S.

1986.

Ilmu Makanan Ternak Dasar

. Yogyakarta: Gajah Mada University

Press.

Torres EF, Cordova LJ, Garcia RM, Gutierrez RM. 1998. Kinetics of growth of

Aspergillus niger

during submerged, agar surface and solid state

fermentations process.

Biochemistry

33:103-107.

Tsao GT, Lin-Chang Chiang. 1983. Principles of Solid-Substrate Fermentation.

Di dalam: Smith JE, Berry DR, Bjorn K, editor.

The Filamentous Fungi.

Vol 4 Fungal Technology

. London: Edward Arnold Publs.

Uhi HT. 2005. Suplemen katalitik berbahan dasar gelatin sagu, NPN dan mineral

mikro untuk ruminansia di daerah marjinal [disertasi]. Bogor: Sekolah

Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

Valdivia AR, de la Torre M, Campillo CC. 1983. Solid State Fermentation of

Cassava with Rhizopus Oligosporus NRRL 2710. Di dalam: Ferranti MP,

Fiechter A, editor.

Production and Feeding of Single Cell Protein.

London

and New York: Applied Sci Publishers.

Wallace RJ, Cotta AM. 1997. Metabolism of nitrogen containing compounds.

Di dalam: Hobson PN, Stewart CS, editor.

The Rumen Microbial

Ecosystem

. London: Blackie Academic & Professional.

_________, Newbold CJ, Bequette BJ, MacRae JC, Lobley GE. 2001. Increasing

the flow of protein from ruminal fermentation. Review.

Asian-Aust J Anim

Sci

14:885-893

.

Wang DTC, Conney CL, Demain AL, Dunnill P, Humpherey AF, Lilly MD.

1979.

Fermentation and Enzymes Technology

. New York: John Willey and

Sons.