Penambahan Minyak Kedelai Terproteksi terhadap Produksi Gas Metan dan Populasi Mikroba Secara in Vitro
PENAMBAHAN MINYAK KEDELAI TERPROTEKSI
TERHADAP PRODUKSI GAS METAN DAN
POPULASI MIKROBA SECARA In Vitro
DINAR DWI ARYANI
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Penambahan Minyak Kedelai
Terproteksi terhadap Produksi Gas Metan dan Populasi Mikroba Secara In vitro
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2014
Dinar Dwi Aryani
NIM D24100054
ABSTRAK
DINAR DWI ARYANI. Penambahan Minyak Kedelai Terproteksi Terhadap
Produksi Gas Metan dan Populasi Mikroba Secara In vitro. Dibimbing oleh
KOMANG G WIRYAWAN dan LILIS KHOTIJAH.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan minyak
kedelai terproteksi sabun kalsium pada ransum dalam menurunkan gas metan pada
sapi Bali secara In vitro. Penelitian ini didesain dengan menggunakan rancangan
acak kelompok (RAK) dengan 3 perlakuan dan 4 kelompok yaitu P0 (ransum
kontrol), P1 (P0 + 5% minyak kedelai), dan P2 (P0 + 5% minyak kedelai
terproteksi). Peubah yang diamati meliputi populasi mikroba rumen, produksi gas
total dan gas metan. Data diolah dengan menggunakan analisis ragam (ANOVA).
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pemberian minyak kedelai tanpa
terproteksi maupun dengan terproteksi sabun kalsium tidak berpengaruh nyata
terhadap populasi protozoa, populasi bakteri, produksi gas total dan gas metan.
Pemberian minyak kedelai terproteksi sabun kalsium sebanyak 5% tidak
mempengaruhi populasi protozoa, populasi bakteri, produksi gas total dan gas
metan.
Kata kunci: gas metan, minyak kedelai, populasi mikroba, sabun kalsium.
ABSTRACT
DINAR DWI ARYANI. In vitro Bali cattle rumen microbial population and gas
production given rations containing protected and unprotected soybean oil.
Supervised by KOMANG G WIRYAWAN and LILIS KHOTIJAH.
This In vitro study aimed to evaluate the effect of the addition of soybean
oil protected by calcium soap into the ration in reducing methane gas on Bali
cattle rumen liquid. The experiment was designed in a completely randomized
block design with 3 treatments and 4 replication, namely P0 (control diet) P1 (P0
+ 5% soybean oil) and P2 (P0 + 5% soybean oil in calcium soap). The variables
measured were population of rumen microbes, production of methane gas and
total gas. The data were analyzed by ANOVA. The results showed that the
soybean oil diet with or without calcium soap protection did not significantly
affect the rumen microbial population, the production of methane gas and total gas.
It is concluded that supplemention with 5% protected soybean oil did not affect
the rumen microbial population, the production of methane gas and total gas.
Key words: calsium soap, methane gas, microbial populations, soybean oil
PENAMBAHAN MINYAK KEDELAI TERPROTEKSI
TERHADAP PRODUKSI GAS METAN DAN
POPULASI MIKROBA SECARA In Vitro
DINAR DWI ARYANI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Penambahan Minyak Kedelai Terproteksi terhadap Produksi Gas
Metan dan Populasi Mikroba Secara in Vitro
Nama
: Dinar Dwi Aryani
NIM
: D24100054
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Komang G Wiryawan
Pembimbing I
Dr Ir Lilis Khotijah, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi MHK, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus: (
)
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret hingga
Juni 2014 ini adalah dengan judul Penambahan Minyak Kedelai Terproteksi
terhadap Produksi Gas Metan dan Populasi Mikroba Secara In vitro.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan wawasan dan
informasi yang bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
Bogor, Desember 2014
Dinar Dwi Aryani
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Alat
Bahan
Lokasi dan Waktu Penelitian
Ransum Perlakuan
Prosedur
Pembuatan Sabun Kalsium
Penghitungan Populasi Protozoa
Penghitungan Populasi Bakteri Total
Pengukuran Total Produksi Gas dengan metode Gas Test
Penghitungan Konsentrasi Gas Metan
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Peubah yang Diamati
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Protozoa dan Bakteri Rumen
Populasi Protozoa
Populasi Bakteri
Produksi Gas Total
Produksi Gas Metan
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
xi
xi
1
2
2
2
2
3
4
4
4
5
5
6
6
7
7
7
7
8
8
9
10
10
10
10
13
14
DAFTAR TABEL
1 Komposisi bahan pakan dalam ransum berdasarkan bahan kering
2 Kandungan zat makanan ransum berdasarkan bahan kering
3 Kandungan zat makanan pakan perlakuan (konsentrat dan hijauan)
berdasarkan bahan kering
4 Total populasi protozoa dan populasi bakteri yang ditambahkan
minyak kedelai
5 Produksi gas total yang ditambahkan minyak kedelai
6 Produksi gas metan yang ditambahkan minyak kedelai
3
3
4
7
8
9
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Hasil analisis ragam populasi protozoa
Hasil analisis ragam populasi bakteri
Hasil analisis ragam produksi gas total
Hasil analisis ragam produksi gas metan
13
13
13
13
PENDAHULUAN
Isu pemanasan global yang banyak dibicarakan bukan hanya berasal dari
pabrik kimia, pabrik tekstil dan usaha manufaktur lainnya. Industri peternakan
selain memberikan dampak positif juga diduga memberikan dampak negatif
terhadap lingkungan. Ternak ruminansia menghasilkan gas metan (CH4) yang
berkontribusi terhadap akumulasi gas rumah kaca di atmosfer yang berdampak
terhadap pemanasan global (Monteny et al. 2001). Gas metan ini adalah salah satu
gas yang bertanggung jawab terhadap pemanasan global dan perusakan ozon,
dengan laju 1% per tahun dan terus meningkat (Suryahadi et al. 2002). Produksi
gas metan dari ternak ruminansia berkontribusi terhadap 95% dari total emisi
metan yang dihasilkan oleh ternak dan manusia, dan sekitar 18% dari total gas
rumah kaca di atmosfer (Kreuzer dan Soliva 2008). Gas metan yang berasal dari
peternakan diproduksi oleh bakteri dari grup archae yang disebut metanogen.
Pelepasan gas metan tidak hanya menyebabkan peningkatan konsentrasi CH4 di
udara, namun menyebabkan kehilangan energi hingga 15% dari energi kimia yang
tercerna (Boccazzi dan Patterson 1995).
Kehilangan energi dalam bentuk gas metan dapat diatasi dengan
penambahan minyak yang mengandung asam lemak tak jenuh ganda yang tinggi
dalam ransum. Penambahan lemak dalam ransum tinggi hijauan dapat
menurunkan kecernaan serat akibat terhambatnya metabolisme mikroba rumen
oleh asam lemak rantai panjang (Jenkins dan Palmquist 1984). Salah satu minyak
tanaman yang dapat digunakan sebagai sumber lemak yaitu minyak kedelai.
Minyak kedelai banyak mengandung jenis asam lemak tak jenuh. O’Brien (2009)
menyatakan minyak kedelai mempunyai asam lemak yang terdiri atas asam
miristat 0.1%, asam palmitat 10.6%, asam stearat 4.0%, asam oleat 23.3%, asam
linoleat 53.7% dan asam linolenat 7.6%.
Penambahan minyak ini diberikan dalam bentuk terproteksi sabun kalsium
yang bertujuan untuk menghindari proses biohidrogenasi dari rumen pada ternak
ruminansia sehingga asam lemak tak jenuh dapat langsung by pass dan terdeposit
dalam daging dan menghindari penurunan kecernaan serat serta aktivitas mikroba.
Oleh karena itu, asam lemak yang diproteksi sabun kalsium sering digunakan
pada ransum ruminansia. Teknologi proteksi sabun kalsium selain dapat
memproteksi kandungan lemak juga diharapkan mampu mengurangi kasus
defisiensi mineral pada ternak ruminansia di daerah tropis. Sutardi (1997) dengan
menggunakan sumber lemak yang berbeda meneliti pengaruh pemberian minyak
jagung proteksi sebanyak 1.5% dalam ransum menghasilkan gas CH4 sebesar
20.8%. Produksi gas yang dihasilkan menunjukkan terjadinya proses fermentasi
pakan oleh mikroba di dalam rumen. Gas-gas yang dihasilkan dari suatu proses
fermentasi dan degradasi yang terjadi di dalam rumen, merupakan gambaran
banyaknya bahan organik yang dapat dicerna di dalam rumen (Firsoni 2005).
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan minyak kedelai
terproteksi pada ransum dalam menurunkan gas metan dan populasi mikroba pada
sapi Bali secara In vitro.
2
METODE
Alat
Peralatan yang digunakan untuk pembuatan sabun kalsium adalah satu set
alat refluks,titrasi dan hot plate. Cairan rumen diambil dengan alat stomach tube
dan pompa vakum.
Alat yang digunakan untuk perhitungan populasi mikroba rumen adalah
counting chamber, mikroskop, tabung Hungate, autoclave, inkubator dan gas CO2.
Alat yang digunakan untuk perhitungan produksi gas adalah syringe gas test,
waterbath dan metan meter.
Bahan
Bahan yang digunakan untuk penghitungan populasi protozoa adalah
larutan garam formalin (formalin salin) yang dibuat dari campuran formalin 80%
10 mL, Tryphan Blue 0.04 g, NaCl 0.9% 0.4 mL dan air steril dalam 100 mL
larutan. Medium tumbuh yang digunakan untuk menghitung populasi bakteri total
adalah medium BHI (Brain Heart Infusion), yaitu campuran dari tepung BHI 3.7
g, glukosa 0.05 g, CMC 1% 1 mL, pati (starch) 0.05 g, cystein 0.05 g, hemin 0.5
mL, resazurin 0.05 mL, dan aquades sampai 100 mL. Campuran medium tersebut
dipanaskan perlahan-lahan sambil dialiri gas CO2 sampai terjadi perubahan warna
dari kekuningan menjadi merah dan berubah lagi menjadi kuning bening, lalu
didinginkan.
Bahan yang digunakan dalam pembuatan larutan media buffer untuk
menghitung produksi gas total adalah 100 mL aquades, 0.025 mL larutan mineral
mikro yang terdiri dari 13.2 g CaCl2. 2H2O + 10 g MnCl2.4H2O + 1.0 g
CoCl2.6H2O + 8.0 g FeCl3.6H2O dan ditambah aquades hingga volumenya 100
mL, 50 mL larutan buffer rumen yang terdiri dari 4.0 g NH4HCO3 + 35.0 g
NaHCO3 dan ditambah aquades hingga volumenya 1000 mL, 50 mL larutan
makro yang terdiri dari 5.7 g Na2HPO4 anhydrous + 6.2 g KH2PO4 anhydrous +
0.6 g MgSO4.7H2O, dan ditambah aquadest hingga mencapai volume 1000 mL,
0.25 mL larutan resazurin 0,1% (w/v) dan 10 mL larutan pereduksi yang terdiri
dari 4.0 mL NaOH 1 N + 625 mg Na2S.9H2O) dan ditambah 9 mL aquades.
Larutan pereduksi dicampurkan menjelang akan digunakan serta dijaga pada suhu
390C.
Penelitian ini menggunakan satu ekor sapi Bali yang dipelihara untuk
diambil cairan rumennya, dengan bobot badan 250 kg. Sapi yang digunakan
mendapatkan rumput lapang dan konsentrat Lacto feed.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Nutrisi Ternak Perah untuk
pengukuran produksi gas total dan Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan
Mikrobiologi Nutrisi Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan Fakultas
Peternakan untuk penghitungan populasi protozoa dan bakteri total. Badan Tenaga
3
Nuklir Nasional (BATAN) untuk pengukuran produksi gas metan dalam total gas.
Penelitian dilakukan dari bulan Maret-Juni 2014.
Ransum Perlakuan
Pakan yang digunakan dalam penelitian adalah ransum yang sesuai dengan
standar kebutuhan nutrien sapi Bali berdasarkan Kearl (1982) dengan kandungan
protein kasar (PK) 13% dan total digestible nutrien (TDN) sebesar 67%. Ransum
yang digunakan terdiri atas hijauan dan konsentrat dengan perbandingan 40:60.
Komposisi bahan pakan ransum yang digunakan disajikan pada Tabel 1,
Kandungan zat makanan ransum berdasarkan bahan kering Tabel 2 dan
kandungan zat makanan ransum pada kandungan zat makanan pakan perlakuan
(konsentrat dan hijauan Tabel 3.
Tabel 1 Komposisi bahan pakan dalam ransum berdasarkan bahan kering
Perlakuan
Pakan
P0
P1
P2
Rumput lapang
40
40
40
Konsentrat
------------------------% BK-----------------------Onggok
30
25
25
Pollard
31.5
31.5
31.5
Bungkil kelapa
20.5
20.5
20.5
Molasses
15
15
15
CaCO3
1.5
1.5
1.5
Urea
1.5
1.5
1.5
Minyak kedelai
0
5
0
Sabun kalsium
0
0
5
P0 = Ransum kontrol; P1 = P0 + 5% minyak kedelai; P2 = P0 + 5% minyak kedelai proteksi.
Tabel 2 Kandungan zat makanan ransum berdasarkan bahan kering
Kandungan zat
Ransum komplit
makanan
P0
P1
P2
Bahan kering (%)
87.12
84.57
87.26
Abu (%)
6.65
6.55
7.13
Protein kasar (%)
13.15
13.08
13.08
Lemak kasar (%)
3.83
6.82
6.18
Serat kasar (%)
17.87
17.56
17.56
Beta- N (%)
59.29
56.77
56.77
TDN1 (%)
68.87
66.70
66.70
Calcium (%)
0.70
0.70
0.70
Phosphor (%)
0.31
0.31
0.31
1
Hasil perhitungan TDN berdasarkan rumus Sutardi (2001) TDN = 70.6 + 0.259 x PK + 1.01 x LK
– 0.76 x SK + 0.0991 x Beta-N.
4
Tabel 3 Kandungan zat makanan pakan perlakuan (konsentrat dan hijauan)
berdasarkan bahan kering
Kandungan zat
makanan
BK1(%)
Abu1 (%)
PK1 (%)
LK1 (%)
SK1 (%)
Beta- N1 (%)
TDN (%)
Ca1 (%)
P1 (%)
P0
86.37
5.38
15.62
4.98
13.04
62.29
73.76a
0.84
0.45
Konsentrat
P1
82.12
5.23
15.49
9.96
12.52
58.10
70.15a
0.83
0.44
P2
86.61
6.19
15.49
8.89
12.52
58.10
70.15a
0.83
0.44
Rumput
lapang
88.25
8.54
9.46
2.11
25.11
54.78
63.49b
0.50
0.11
BK : bahan kering, PK : protein kasar, LK : lemak kasar, SK : serat kasar, Beta-N : bahan ekstrak
tanpa nitrogen, TDN : Total Digestible Nutrien, Ca : Kalsium, P : Phosphor ; 1 Hasil analisis
proksimat di Laboratorium Pusat penelitian sumber daya hayati dan bioteknologi, IPB (2013), a
Hasil perhitungan TDN konsentrat berdasarkan rumus Sutardi (2001) TDN = 70.6 + 0.259 x PK +
1.01 x LK – 0.76 x SK + 0.0991 x Beta-N, b Hasil perhitungan TDN hijauan berdasarkan rumus
Wardeh (1981) TDN = 1.6899 + (1.3844 x PK) – (0.8279 x LK) + (0.3673 x SK) + (0.7526 x
Beta-N).
Prosedur
Pembuatan Sabun Kalsium (Hidayat et al. 2011)
Sampel minyak kedelai ditimbang sebanyak 5 mL, kemudian dicampurkan
dengan 50 mL larutan KOH beralkohol dan dimasukkan kedalam labu penangas
berleher yang dihubungkan dengan alat refluks untuk melarutkan minyak selama
30 menit. Minyak yang telah dipanaskan dengan alat refluks ditambahkan larutan
NaOH secara perlahan hingga membentuk sedikit endapan, di strirrer selama 30
menit kemudian diteteskan larutan CaCl2 hingga membentuk endapan. Endapan
tersebut ditimbang untuk mengetahui rendemen sabun tersebut kemudian
ditempatkan pada aluminium foil yang sudah ditimbang sebelumnya. Sabun
kalsium disimpan hingga membeku dan dimasukkan ke oven 60⁰C selama 24 jam
dan sabun kalsium siap untuk digunakan.
Penghitungan Populasi Protozoa (Ogimoto dan Imai 1981)
Sebanyak 1 mL larutan formalin salin dimasukkan ke dalam tabung reaksi
dan dicampur dengan cairan rumen yang telah mengalami inkubasi 4 jam, dengan
perbandingan 1 : 1 atau sebanyak 1 mL cairan rumen ditambah 1 mL larutan
garam formalin, kemudian diaduk secara merata. Sampel cairan diteteskan pada
counting chamber sebanyak ± 2 tetes dan ditutup dengan cover glass sampai rata.
Counting chamber yang digunakan mempunyai ketebalan 0.2 mm, luas kotak
terkecil 0.0625 mm2 yang terdapat 16 kotak dan jumlah kotak yang dibaca
sebanyak 16 kotak. Populasi protozoa diamati dengan mikroskop lensa obyektif
dengan pembesaran 40x10.
5
Populasi protozoa dihitung dengan rumus :
⁄
Keterangan
n : Jumlah protozoa terhitung
FP : Faktor pengenceran
Penghitungan Populasi Bakteri Total (Ogimoto dan Imai 1981)
Medium dimasukkan ke dalam tabung Hungate sebanyak 5 mL yang
sebelumnya telah diisi agar Bacto sebanyak 0.15 g. Pengenceran dilakukan
dengan cara sebanyak 0.05 mL cairan rumen dimasukkan ke dalam 4.95 mL
medium pengencer pertama. Selanjutnya diambil kembali sebanyak 0.05 mL dan
dimasukkan ke dalam 4.95 mL medium pengencer kedua. Prosedur yang sama
dilakukan hingga pengenceran ketiga. Dengan demikian didalam pengenceran
satu sampai tiga masing-masing mengandung bakteri 102,104 dan 106 CFU mL-1.
Masing-masing seri tabung pengenceran diambil sebanyak 0.1 mL,
diinokulasikan ke medium agar dan dihomogenkan sehingga medium dapat
memadat secara merata. Tabung yang telah diinokulasi, diinkubasi di dalam
inkubator pada suhu 39⁰C selama 24 jam.
Populasi bakteri total dihitung dengan rumus :
⁄
Keterangan:
n : Jumlah koloni yang terdapat pada tabung seri pengenceran ke-x
Pengukuran Total Produksi Gas dengan metode Gas Test (Menke et al. 1979)
Cairan rumen yang telah disaring dicampur dengan larutan media buffer
dan dihomogenkan dengan magnetic stirer. Perbandingan cairan rumen dengan
larutan media buffer adalah 1:2. Selama proses ini berlangsung, larutan media
buffer dalam keadaan anaerob. Sebanyak 30 mL campuran cairan rumen dan
larutan media buffer yang telah dihomogenkan dimasukkan ke dalam syringe gas
test dengan menggunakan spoit.
Sampel ditimbang sebanyak 200 mg, kemudian dimasukkan ke dalam
syringe yang sudah berisi cairan rumen dan larutan media buffer. Setelah sampel
masuk ke dalam syringe gas test, piston syringe yang telah diberi vaselin dipasang
dan dimasukkan ke dalam waterbath dengan suhu 39⁰C. Udara yang terdapat di
dalam syringe gas test dikeluarkan dan klep ditutup. Posisi piston sebelum
diinkubasi dicatat (Gb0). Syringe gas test diinkubasi dalam waterbath selama 48
jam. Posisi piston (Gb48) dibaca dan pencatatan posisi piston dilakukan pada jam
ke-2,4,6,10,12,24 dan 48 jam.
Total produksi gas (misalnya pada jam ke-48) diukur dengan rumus :
Gb (mL/200 mg BK, 48 jam) = [(Gb48-Gb0)*200*((FH+FC)/2)/BK bahan)]
Gb (mL/g BKt)
= KcBk*200 mg =
(1000/ )*Gb (mL/200 mg BK)
Keterangan :
Gb
: Produksi Gas dari Hohenheim gas test
BK
: Berat kering
6
BKt
Gb0
Gb48
FH
FC
: Bahan kering tercerna
: Volume gas pada jam ke-0
: Volume gas pada jam ke-48
: Produksi gas standar hijauan (Asumsi FH=1)
: Produksi gas standar konsentrat (Asumsi FC=1)
Penghitungan Konsentrasi Gas Metan
Pengukuran gas metan dilakukan setelah inkubasi gas test selama 48 jam.
Gas yang berasal dari syringe gas test diambil dengan menggunakan spoit 60 cc.
Gas dalam spoit tersebut kemudian dianalisis dengan menggunakan metan meter
dengan menginjeksikan gas yang berada di dalam spoit ke dalam kantong plastik
khusus yang telah disambungkan pada metan meter dan dihubungkan dengan
komputer yang siap menunjukkan hasil analisis tersebut.
Perhitungan gas metan sebagai berikut :
Gas metan (%)
= n x faktor pengencer x 100/ 68.54
Gas metan (mL/200 mg BK) = Gas metan (%) x Gb (mL/ 200 mg BK)/100
Gas metan (mL/g BKt)
= Gas metan (%) x Gb (mL/g Bkt)/100
Keterangan :
n
Gb
: Total gas yang dihasilkan
: Produksi Gas dari Hohenheim gas test
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Perlakuan yang diberikan terdiri atas ransum dengan penambahan 5%
minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi. Penelitian ini menggunakan
teknik fermentasi In vitro dengan sapi Bali sebagai donor inokulum cairan rumen.
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
rancangan acak kelompok dengan 3 perlakuan 4 kelompok. Perlakuan tersebut
meliputi:
P0
: Ransum kontrol
P1
: P0 + 5% minyak kedelai
P2
: P0 + 5% minyak kedelai proteksi
Persamaan matematik yang digunakan:
Yij = µ + τi + βj + εij
Keterangan :
Yij
: nilai pengamatan dari perlakuan ke-i pada kelompok ke-j
μ
: rataan umum
τi
: pengaruh aditif dari level sabun kalsium ke-i
βj
: pengaruh aditif dari kelompok ke-j
εij
: pengaruh galat percobaan pada sabun kalsium ke-i pada kelompok ke-j
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisa ragam (analysis of
variance) dan bila terjadi perbedaan dilanjutkan dengan uji jarak duncan (Steel
dan Torrie 1993).
7
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah populasi protozoa,
populasi bakteri, produksi gas total dan gas metan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Protozoa dan Bakteri Rumen
Penambahan minyak kedelai tanpa dan dengan terproteksi tidak
memberikan pengaruh yang nyata terhadap populasi protozoa dan populasi bakteri.
Total populasi protozoa dan bakteri rumen dari setiap perlakuan disajikan pada
Tabel 4.
Tabel 4 Total populasi protozoa dan populasi bakteri rumen yang ditambahkan
minyak kedelai
Perlakuan
P0
P1
P2
Total populasi
protozoa ( x 105 sel mL-1)
3.0±0.13
2.7±0.14
3.1±0.18
Total populasi
bakteri (x 108 sel mL-1)
1.9±0.15
2.9±0.20
6.6±0.73
P0=Ransum kontrol; P1= P0 + 5% minyak kedelai; P2= P0 + 5% minyak kedelai proteksi.
Populasi Protozoa
Populasi protozoa pada perlakuan kontrol sebesar 3.0 x 105 sel mL-1 ,
sedangkan pada perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi yaitu
sebesar 2.7 x 105 sel mL-1 dan 3.1 x 105 sel mL-1 (Tabel 4). Pada perlakuan minyak
kedelai cenderung terjadi penurunan populasi protozoa. Hal ini disebabkan karena
minyak dapat berperan sebagai agen defaunasi bagi protozoa dalam rumen
sehingga minyak yang diberikan menyebabkan tegangan permukaan dalam sel
protozoa lebih rendah dibandingkan dengan luar sel yang berakibat protozoa
mengalami lisis (Tamminga dan Doreau 1991).
Hasil yang didapat menunjukkan populasi protozoa berada pada kisaran
normal yaitu sebesar 105-106 sel mL-1 (McDonald et al. 2002). Hal ini
menunjukkan penambahan minyak kedelai 5% tidak mengganggu aktivitas
protozoa dan masih berada pada level aman bagi protozoa. Perdana (2011)
menyatakan penambahan minyak ikan sampai 12% yang diberikan pada domba
masih berada dalam batas yang tidak mengganggu aktivitas mikroba rumen dalam
memfermentasikan pakan. Pada penelitian lain menunjukkan penambahan minyak
kelapa sebesar 1.0% dalam ransum menyebabkan efek defaunasi protozoa di
dalam rumen sebesar 62.5% (Jordan et al. 2006). Penambahan minyak rapeseed
dan minyak linseed masing-masing sebanyak 7.0% menyebabkan penurunan
jumlah protozoa berturut-turut sebesar 30.77% dan 36.15% (Cieślak et al. 2006).
Perbedaan hasil dari beberapa penelitian tersebut menunjukkan perbedaan asam
lemak yang terkandung dalam minyak yang digunakan.
8
Populasi Bakteri
Populasi bakteri pada perlakuan kontrol sebesar 1.9 x 108 sel mL-1,
sedangkan pada perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi sebesar
2.9 x 108 dan 6.6 x 108 sel mL-1. Hasil yang didapat menunjukkan penambahan
minyak kedelai 5% tidak mengganggu aktivitas bakteri rumen. Adawiah et al.
(2007) melaporkan bahwa penambahan lemak dalam bentuk sabun kalsium tidak
mengganggu pertumbuhan mikroba rumen, bahkan dapat meningkatkan produk
fermentasinya. McDonald et al. (2002) menyatakan populasi bakteri rumen
berada pada kisaran 109 – 1010 sel mL-1. Pada penelitian Purbowati et al. (2014)
dengan menggunakan hijauan kualitas rendah menunjukkan populasi bakteri Sapi
Jawa dan Sapi Peranakan Ongole (PO) masing-masing sebesar 2.7 x 107 dan 2.3 x
108 sel mL-1. Hau et al. (2005) dengan penambahan probiotik menunjukkan
jumlah populasi bakteri sebesar 8.1 x 1010 sel mL-1. Adanya perbedaan jumlah
populasi bakteri dikarenakan perbedaan ransum, perbedaan waktu pengambilan
cairan rumen, cara pengambilan cairan rumen, jenis pakan dan frekuensi
pemberian pakan (Stewart et al. 1988). Pada perlakuan minyak kedelai
terproteksi populasi bakteri cenderung meningkat. Hal ini disebabkan karena
protozoa sebagai penyedia hidrogen bagi Archaea metanogen sehingga Archaea
metanogen menempel dipermukaan protozoa rumen.
Archaea metanogen
berasosiasi dengan protozoa ciliata dan bertanggungjawab atas 9-25% dari
metanogenesis pada cairan rumen (Newbold et al. 1995).
Produksi Gas Total
Penambahan minyak kedelai terproteksi sabun kalsium tidak memberikan
pengaruh yang nyata terhadap produksi gas total. Rataan produksi gas total
disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Produksi gas total yang ditambahkan minyak kedelai
Produksi Gas
Produksi Gas
Perlakuan
Total (mL/200 mg BK)
Total (mL/g BKt)
P0
47.44±3.71
324.10
P1
44.61±3.95
314.68
P2
42.04±4.02
289.64
P0=Ransum kontrol; P1= P0 + 5% minyak kedelai; P2= P0 + 5% minyak kedelai proteksi
Produksi gas total selama 48 jam waktu inkubasi pada perlakuan kontrol
yaitu sebesar 47.44 mL 200 mg BK-1 atau 324.10 mL g BKt-1 ,sedangkan pada
perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi yaitu sebesar 44.61 mL
200 mg BK-1 atau 314.68 mL g BKt-1 dan 42.04 mL 200 mg BK-1 atau sebesar
289.64 mL g BKt-1 (Tabel 5). Hasil yang didapat menunjukkan perlakuan tidak
memberikan pengaruh terhadap gas total, namun cenderung terjadi penurunan
pada perlakuan minyak kedelai maupun minyak kedelai terproteksi. Hal ini
disebabkan karena perlakuan yang diberikan tidak memberikan pengaruh terhadap
populasi protozoa. Schlegel (1994) dan Jouany (1991) menyatakan bahwa
populasi protozoa di dalam rumen berbanding langsung dengan produksi gas total
artinya produksi gas total berkurang apabila populasi protozoa rumen menurun.
9
Berdasarkan hasil yang didapat bahwa populasi protozoa di dalam rumen
berbanding terbalik dengan produksi gas total yang dihasilkan. Hal ini sejalan
dengan penelitian yang dilakukan oleh Thalib et al. (2008) dengan penambahan
ekstrak lerak 3254 ppm yang ditambahkan dengan 500 ppm bawang putih tidak
mempengaruhi produksi gas total, namun menunjukkan peningkatan populasi
protozoa. Machmuller et al. (2003) menyatakan metanogenesis yang terjadi di
dalam rumen dipengaruhi oleh adanya mekanisme ectosymbiosis dan
endosymbiosis antara ciliate protozoa dan metanogen, yaitu melalui jalur spesifik
dalam transfer H2. Sebanyak 10-12% dari total populasi metanogen dapat
berikatan dengan ciliate protozoa.
Produksi Gas Metan
Penambahan minyak kedelai terproteksi sabun kalsium tidak memberikan
pengaruh yang nyata terhadap produksi gas metan. Rataan produksi gas metan
disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Produksi gas metan yang ditambahkan minyak kedelai
Perlakuan
P0
P1
P2
Produksi Gas
Metan (% total gas)
Produksi Gas
Metan (mL/200 mg BK)
Produksi Gas
Metan (mL/g BKt)
17.90±11.39
19.52±9.24
18.55±7.30
8.49
8.71
7.80
56.02
58.87
52.84
P0=Ransum kontrol; P1= P0 + 5% minyak kedelai; P2= P0 + 5% minyak kedelai proteksi
Produksi gas metan pada perlakuan kontrol yaitu sebesar 19.90 % dari
total produksi gas atau 8.49 mL 200 mg BK-1 atau 56.02 mL g BKt-1 , sedangkan
pada perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi masing masing
sebesar 19.52% dari total produksi gas atau 8.71 mL 200 mg BK-1 atau 58.87 mL
g BKt-1 dan 18.55% dari total produksi gas atau 7.80 mL 200 mg BK-1 atau 52.84
mL g BKt-1. Jouany (1991) melaporkan adanya hubungan antara populasi
protozoa dan metanogenesis dalam sistem pencernaan rumen. Hasil yang didapat
menunjukkan populasi protozoa berbanding terbalik dengan produksi gas metan.
Pada perlakuan minyak kedelai cenderung terjadi peningkatan gas metan. Hal ini
disebabkan tidak diketahuinya jenis populasi protozoa yang terdefaunasi oleh
perlakuan yang diberikan. Perlakuan defaunasi disamping dapat menghilangkan
atau menurunkan populasi protozoa rumen, juga dapat menurunkan produksi gas
metan. Gas metan dalam total gas hasil fermentasi rumen dihasilkan oleh archae
metanogen yang bersimbiosis dengan protozoa sebesar 25% (Brydental dan
Annison 1998). Penelitian lain menyebutkan penambahan minyak kedelai
sebanyak 6% pada sapi Peranakan Ongole menyebabkan penurunan produksi gas
metan sebesar 37.43% (Yusiati et al. 2008). Perbedaan nilai penurunan produksi
metan tersebut dapat disebabkan karena penggunaan substrat dan proporsi
pemberian yang berbeda.
10
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pemberian minyak kedelai maupun minyak kedelai terproteksi sabun
kalsium sebanyak 5% belum memberikan pengaruh negatif terhadap populasi
protozoa, populasi bakteri, produksi gas total dan produksi gas metan.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penambahan level
minyak dan penggunaan sumber lemak yang berbeda dalam menurunkan produksi
gas metan.
DAFTAR PUSTAKA
Adawiah, Sutardi T, Toharmat T, Manalu W, Ramli N, Tanuwiria UH. 2007.
Respon terhadap suplementasi sabun mineral dan mineral organik serta
kacang kedelai sangrai pada indikator fermentabilitas ransum dalam rumen
domba. Med Pet 30: 63-70.
Bryden LW, Annison EF. 1998. Prespectives on Ruminant Nutrition and
Metabolism. Sydney (AU). Department of Animal Science. University of
Sydney.
Ciéslak A, Miltko R, Belźecki G, Szumacher-Strabel M, Potkański A,
Kwiatkowska E, Michalowski T. 2006. Effect of vegetable oils on the
methane concentration and population density of the rumen ciliate,
Eremoplastron dilobum, grown in vitro. J Anim Feed Sci. 15 (1): 15-18.
Firsoni. 2005. Manfaat tepung daun kelor (Moringa oieifera, Lam) dan glirisidia
(Gliciridia sepium, Jacq) sebagai sumber protein dalam urea molases blok
(UMB) terhadap metabolisme pakan secara in vitro dan produksi susu sapi
perah. [tesis]. Malang (ID). Program Pascasarjana. Universitas Brawijaya.
Hau DK, Nenobais M, Nulik J, Katipana NGF. 2005. Pengaruh probiotik terhadap
kemampuan cerna mikroba rumen sapi Bali. Di Dalam: Murdiati, Tri B,
Bahari S, editor. Penentuan residu kloramfenikol dalam produk ternak
dengan ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay); 2000 Maret 7-9;
Kupang (ID). Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. Balai
Pengkajian Teknologi Pertanian Nusa Tenggara Timur.
Hidayat UT, Budinuryanto DC, Darodjah S, Putranto WS. 2011. Studi pembuatan
kompleks mineral-minyak dan efek penggunaannya dalam ransum terhadap
fermentabilitas dan kecernaan (In Vitro). Ilmu Ternak. 1(10):33.
Jenkins TC, Palmquits DL. 1984. Effect of fatty acid calcium soap on rumen and
total nutrien digestibility of dairy ration. J Dairy Sci. 67:978.
11
Jordan E, Lovett DK, Monahan FJ, Callan J, Flynn B, O’Mara FP. 2006. Effect of
refined coconut oil or copra meal on methane ouput and on intake and
performance of beef heifers. J Anim Sci. 84: 162-170.
Jouany JP.1991. Rumen Microbial Metabolism and Ruminant Digestion.
Agronomique Edition. Paris (FR). Science Update. hlm 165-178.
Kearl LC. 1982. Nutrient Requirements of Ruminants in Developing Countries.
Amerika Serikat (US). Utah State University.
Kreuzer M, Soliva CR. 2008. Nutrition: key to methane mitigation in ruminants.
Proc Soc Nutr Physiol. 17: 168-171.
Machmuller A, Soliva CR, Kreuzer M. 2003. Effect of coconut oil and
defaunation treatment on methanogenesis in sheep. Reprod Nutr Dev. 43:
41-55.
McDonald P, Edwards R, Greenhalgh J. 2002. Animal Nutrition. 6th Edition. New
York (US). Ashford Colour Press Ltd, Gosport. hlm 158.
Menke KH, Raab L, Salewski A, Steingass H, Fritz D, Schneider W. 1979. The
Estimation of The Digestibility and Metabolizable Energy Content of
Ruminant Feedingstuffs from The Gas Production when They are Incubated
with Rumen Liquor In Vitro. West Germany (DE). Institute for Animal
Nutrition, University of Hohenheim.
Monteny GJ, Groenestein CM, Hilhorst MA. 2001. Interactions and coupling
between emissions of methane and nitrous oxide from animal husbandry.
Nutr Cycling Agroecosyst. 60: 123-132.
Newbold CJ, Lassalas B, Jouany JP. 1995. The importance of methanogenesis
associated with ciliate protozoa in ruminal methane production in vitro. Lett
Apprel Microbiol. 21:230-249.
O’Brien RD. 2009. Fats and Oils Formulatingand Processing for Application. 3th
Edition. New York (US). CRC Press.
Ogimoto K, Imai S. 1981. Atlas of Rumen Microbiology. Tokyo (JP). Societes
Press.
Perdana S. 2011. Pengaruh penambahan mikrokapsul minyak ikan terhadap
karakteristik cairan rumen (ph,VFA,NH3) secara in vitro. [Skripsi]. Padang
(ID): Universitas Andalas.
Pertiwi SS, Bata M, Rustomo B. 2013. Pengaruh pemberian ekstrak daun waru
(Hibiscus tiliaceus) sebagai pakan tambahan dalam ransum sapi potong
lokal terhadap produksi gas total dan propionat secara in vitro. J Ilmiah
Peternakan. 1(1):62-68.
Purbowati E, Rianto E, Dilaga WS, Lestari CMS, Adiwinarti R. 2014.
Karakteristik cairan rumen, jenis dan jumlah mikrobia dalam rumen sapi
Jawa dan sapi Peranakan Ongole. Bull Pet. 38(1):21-26.
Schlegel HG. 1994. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta (ID). Gadah Mada
University Press.
Steel RGD, Torrie JH. 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika. Jakarta (ID): PT
Gramedia Pustaka Utama.
Suryahadi, Bakrie B, Amrullah. 2002. Pemanfaatan Feed Block Supplement untuk
Sapi Perah. Jakarta (ID). Balai Pengkajian Teknologi Pertanian.
12
Sutardi T. 2001. Revitalisasi Peternakan Sapi Perah Melalui Penggunaan Ransum
Berbasis Limbah Perkebunan dan Suplementasi Mineral Organik. Laporan
Akhir RUT Kantor Menteri Negara Riset dan Teknologi. Jakarta (ID).
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
Tamminga S, Doreau M. 1991. Lipids and rumen digestion. Di dalam: Jouany JP.
Edition Rumen Microbial Metabolism and Ruminal Digestion. Paris
(FR).INRA.
Thalib A. 2008. Isolasi dan identifikasi bakteri asetogenik dari rumen rusa dan
potensinya sebagai inhibitor metanogenesis. JITV 13: 197-206.
Wardeh MF. 1981. Models for estimating energy and protein utilization for feed
[disertasi]. Logan (US): Utah State University.
Yusiati ML, Bachruddin Z, Hanim C, Musyaiddah H. 2008. Addition of sardine
oil as reducing methanogenesis agent on in vitro rumen fermentation of king
grass. Di dalam: Sitoresmi PD, Yusiati LM, Hartadi H, editor. Pengaruh
penambahan minyak kelapa, minyak biji bunga matahari dan minyak kelapa
sawit terhadap penurunan produksi metan di dalam rumen secara in vitro;
2009 Juni 26; Yogyakarta (ID): The 13th of Animal Science Congress of
The Asian-Australasian Association of Animal Production Societies. hlm
100.
13
LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil analisis ragam populasi protozoa
SK
Db
JK
KT
Perlakuan
2
4.5919
2.29690
Kelompok
3
1.89511
6.31810
Galat
6
1.43310
2.38990
Total
12
1.24012
F. Hit
.961
26.447
Sig.
.905
.001
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
Lampiran 2 Hasil analisis ragam populasi bakteri
SK
Db
JK
KT
Perlakuan
2
4.90417
2.45217
Kelompok
3
1.06918
3.56317
Galat
6
7.26117
1.21017
Total
12
4.00918
F. Hit
2.026
2.944
Sig.
.213
.121
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
Lampiran 3 Hasil analisis ragam produksi gas total
SK
Perlakuan
Kelompok
Galat
Total
Db
2
3
6
12
JK
58.387
88.048
48.712
24170.439
KT
29.194
29.349
8.119
F. Hit
3.596
3.615
Sig.
.094
.085
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
Lampiran 4 Hasil analisis ragam produksi gas metan
SK
Db
JK
KT
Perlakuan
2
5.352
2.676
Kelompok
3
730.119
243.373
Galat
6
75.123
12.520
Total
12
4988.194
F. Hit
.214
19.438
Sig.
.813
.002
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 20 Maret
1992. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari
pasangan Bapak Widiyanto dan Ibu Indah Wuryani. Penulis
menempuh pendidikan dasar di SDN Pengasinan VII pada
tahun 1998-2004. Pendidikan dilanjutkan di SMPN 16 Bekasi
pada tahun 2004-2007 kemudian melanjutkan pendidikan di
SMAN 3 Bekasi pada tahun 2007-2010.
Penulis diterima sebagai mahasiswa Ilmu Nutrisi dan
Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian
Bogor pada tahun 2010 melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI).
Selama kuliah, penulis pernah mengikuti Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM)
periode 2011-2012 divisi Sosial, Lingkungan dan Masyarakat dan beberapa
kepanitiaan berada di dalam organisasi tersebut. Penulis pernah mengikuti
kegiatan Magang di Laboratorium Agrostologi Fakultas Peternakan pada tahun
2011 dan Koperasi Peternakan Sapi Bandung Utara (KPSBU) Lembang pada
tahun 2012.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Komang G Wiryawan dan
Dr Ir Lilis Khotijah, MSi atas segala bimbingan, kesabaran, dukungan, waktu, dan
tenaga yang telah tercurahkan selama proses penyusunan skripsi. Ucapan terima
kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Widya Hermana, MSi selaku dosen
pembahas seminar dan kepada Dr Sri Suharti SPt Msi serta Dr Tuti Suryati SPt
MSi selaku dosen penguji sidang. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan
kepada Penelitian Prioritas Nasional Masterplan Percepatan Dan Perluasan
Pembangunan Ekonomi Indonesia 2011-2015 (PERPINAS MP3E1 2011-2015)
atas dana yang telah diberikan pada penelitian ini.
Penulis juga sampaikan penghargaan kepada rekan-rekan sepenelitian
Hanah dan Santa yang telah bekerja sama selama pengumpulan data dan
berlangsungnya penelitian. Tidak lupa saya ucapkan terima kasih kepada Ibu Dian,
Ibu Andiani dan Bapak Firsoni di Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) atas
bantuan dan dukungan selama penelitian berlangsung. Ungkapan terima kasih
disampaikan kepada Bapak Widiyanto, Ibu Indah Wuryani dan Kakak Danu Adi
Wuryanto yang tidak henti-hentinya memberikan kasih sayang dan dukungan doa
serta moril. Terima kasih juga kepada Muhammad Jundi Adila yang senantiasa
menemani dan memberikan dukungan serta doa selama proses penyusunan skripsi
ini. Ucapan terimakasih tidak lupa kepada Riri, Meita, Heni, Febrina dan sahabat
INTP 47 (D.NET) atas doa, dukungan dan motivasi yang selalu diberikan selama
proses penyusunan skripsi ini.
TERHADAP PRODUKSI GAS METAN DAN
POPULASI MIKROBA SECARA In Vitro
DINAR DWI ARYANI
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi Penambahan Minyak Kedelai
Terproteksi terhadap Produksi Gas Metan dan Populasi Mikroba Secara In vitro
adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum
diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2014
Dinar Dwi Aryani
NIM D24100054
ABSTRAK
DINAR DWI ARYANI. Penambahan Minyak Kedelai Terproteksi Terhadap
Produksi Gas Metan dan Populasi Mikroba Secara In vitro. Dibimbing oleh
KOMANG G WIRYAWAN dan LILIS KHOTIJAH.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan minyak
kedelai terproteksi sabun kalsium pada ransum dalam menurunkan gas metan pada
sapi Bali secara In vitro. Penelitian ini didesain dengan menggunakan rancangan
acak kelompok (RAK) dengan 3 perlakuan dan 4 kelompok yaitu P0 (ransum
kontrol), P1 (P0 + 5% minyak kedelai), dan P2 (P0 + 5% minyak kedelai
terproteksi). Peubah yang diamati meliputi populasi mikroba rumen, produksi gas
total dan gas metan. Data diolah dengan menggunakan analisis ragam (ANOVA).
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa pemberian minyak kedelai tanpa
terproteksi maupun dengan terproteksi sabun kalsium tidak berpengaruh nyata
terhadap populasi protozoa, populasi bakteri, produksi gas total dan gas metan.
Pemberian minyak kedelai terproteksi sabun kalsium sebanyak 5% tidak
mempengaruhi populasi protozoa, populasi bakteri, produksi gas total dan gas
metan.
Kata kunci: gas metan, minyak kedelai, populasi mikroba, sabun kalsium.
ABSTRACT
DINAR DWI ARYANI. In vitro Bali cattle rumen microbial population and gas
production given rations containing protected and unprotected soybean oil.
Supervised by KOMANG G WIRYAWAN and LILIS KHOTIJAH.
This In vitro study aimed to evaluate the effect of the addition of soybean
oil protected by calcium soap into the ration in reducing methane gas on Bali
cattle rumen liquid. The experiment was designed in a completely randomized
block design with 3 treatments and 4 replication, namely P0 (control diet) P1 (P0
+ 5% soybean oil) and P2 (P0 + 5% soybean oil in calcium soap). The variables
measured were population of rumen microbes, production of methane gas and
total gas. The data were analyzed by ANOVA. The results showed that the
soybean oil diet with or without calcium soap protection did not significantly
affect the rumen microbial population, the production of methane gas and total gas.
It is concluded that supplemention with 5% protected soybean oil did not affect
the rumen microbial population, the production of methane gas and total gas.
Key words: calsium soap, methane gas, microbial populations, soybean oil
PENAMBAHAN MINYAK KEDELAI TERPROTEKSI
TERHADAP PRODUKSI GAS METAN DAN
POPULASI MIKROBA SECARA In Vitro
DINAR DWI ARYANI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Penambahan Minyak Kedelai Terproteksi terhadap Produksi Gas
Metan dan Populasi Mikroba Secara in Vitro
Nama
: Dinar Dwi Aryani
NIM
: D24100054
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Komang G Wiryawan
Pembimbing I
Dr Ir Lilis Khotijah, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi MHK, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus: (
)
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret hingga
Juni 2014 ini adalah dengan judul Penambahan Minyak Kedelai Terproteksi
terhadap Produksi Gas Metan dan Populasi Mikroba Secara In vitro.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan wawasan dan
informasi yang bermanfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
Bogor, Desember 2014
Dinar Dwi Aryani
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Alat
Bahan
Lokasi dan Waktu Penelitian
Ransum Perlakuan
Prosedur
Pembuatan Sabun Kalsium
Penghitungan Populasi Protozoa
Penghitungan Populasi Bakteri Total
Pengukuran Total Produksi Gas dengan metode Gas Test
Penghitungan Konsentrasi Gas Metan
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Peubah yang Diamati
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Protozoa dan Bakteri Rumen
Populasi Protozoa
Populasi Bakteri
Produksi Gas Total
Produksi Gas Metan
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
xi
xi
1
2
2
2
2
3
4
4
4
5
5
6
6
7
7
7
7
8
8
9
10
10
10
10
13
14
DAFTAR TABEL
1 Komposisi bahan pakan dalam ransum berdasarkan bahan kering
2 Kandungan zat makanan ransum berdasarkan bahan kering
3 Kandungan zat makanan pakan perlakuan (konsentrat dan hijauan)
berdasarkan bahan kering
4 Total populasi protozoa dan populasi bakteri yang ditambahkan
minyak kedelai
5 Produksi gas total yang ditambahkan minyak kedelai
6 Produksi gas metan yang ditambahkan minyak kedelai
3
3
4
7
8
9
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Hasil analisis ragam populasi protozoa
Hasil analisis ragam populasi bakteri
Hasil analisis ragam produksi gas total
Hasil analisis ragam produksi gas metan
13
13
13
13
PENDAHULUAN
Isu pemanasan global yang banyak dibicarakan bukan hanya berasal dari
pabrik kimia, pabrik tekstil dan usaha manufaktur lainnya. Industri peternakan
selain memberikan dampak positif juga diduga memberikan dampak negatif
terhadap lingkungan. Ternak ruminansia menghasilkan gas metan (CH4) yang
berkontribusi terhadap akumulasi gas rumah kaca di atmosfer yang berdampak
terhadap pemanasan global (Monteny et al. 2001). Gas metan ini adalah salah satu
gas yang bertanggung jawab terhadap pemanasan global dan perusakan ozon,
dengan laju 1% per tahun dan terus meningkat (Suryahadi et al. 2002). Produksi
gas metan dari ternak ruminansia berkontribusi terhadap 95% dari total emisi
metan yang dihasilkan oleh ternak dan manusia, dan sekitar 18% dari total gas
rumah kaca di atmosfer (Kreuzer dan Soliva 2008). Gas metan yang berasal dari
peternakan diproduksi oleh bakteri dari grup archae yang disebut metanogen.
Pelepasan gas metan tidak hanya menyebabkan peningkatan konsentrasi CH4 di
udara, namun menyebabkan kehilangan energi hingga 15% dari energi kimia yang
tercerna (Boccazzi dan Patterson 1995).
Kehilangan energi dalam bentuk gas metan dapat diatasi dengan
penambahan minyak yang mengandung asam lemak tak jenuh ganda yang tinggi
dalam ransum. Penambahan lemak dalam ransum tinggi hijauan dapat
menurunkan kecernaan serat akibat terhambatnya metabolisme mikroba rumen
oleh asam lemak rantai panjang (Jenkins dan Palmquist 1984). Salah satu minyak
tanaman yang dapat digunakan sebagai sumber lemak yaitu minyak kedelai.
Minyak kedelai banyak mengandung jenis asam lemak tak jenuh. O’Brien (2009)
menyatakan minyak kedelai mempunyai asam lemak yang terdiri atas asam
miristat 0.1%, asam palmitat 10.6%, asam stearat 4.0%, asam oleat 23.3%, asam
linoleat 53.7% dan asam linolenat 7.6%.
Penambahan minyak ini diberikan dalam bentuk terproteksi sabun kalsium
yang bertujuan untuk menghindari proses biohidrogenasi dari rumen pada ternak
ruminansia sehingga asam lemak tak jenuh dapat langsung by pass dan terdeposit
dalam daging dan menghindari penurunan kecernaan serat serta aktivitas mikroba.
Oleh karena itu, asam lemak yang diproteksi sabun kalsium sering digunakan
pada ransum ruminansia. Teknologi proteksi sabun kalsium selain dapat
memproteksi kandungan lemak juga diharapkan mampu mengurangi kasus
defisiensi mineral pada ternak ruminansia di daerah tropis. Sutardi (1997) dengan
menggunakan sumber lemak yang berbeda meneliti pengaruh pemberian minyak
jagung proteksi sebanyak 1.5% dalam ransum menghasilkan gas CH4 sebesar
20.8%. Produksi gas yang dihasilkan menunjukkan terjadinya proses fermentasi
pakan oleh mikroba di dalam rumen. Gas-gas yang dihasilkan dari suatu proses
fermentasi dan degradasi yang terjadi di dalam rumen, merupakan gambaran
banyaknya bahan organik yang dapat dicerna di dalam rumen (Firsoni 2005).
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan minyak kedelai
terproteksi pada ransum dalam menurunkan gas metan dan populasi mikroba pada
sapi Bali secara In vitro.
2
METODE
Alat
Peralatan yang digunakan untuk pembuatan sabun kalsium adalah satu set
alat refluks,titrasi dan hot plate. Cairan rumen diambil dengan alat stomach tube
dan pompa vakum.
Alat yang digunakan untuk perhitungan populasi mikroba rumen adalah
counting chamber, mikroskop, tabung Hungate, autoclave, inkubator dan gas CO2.
Alat yang digunakan untuk perhitungan produksi gas adalah syringe gas test,
waterbath dan metan meter.
Bahan
Bahan yang digunakan untuk penghitungan populasi protozoa adalah
larutan garam formalin (formalin salin) yang dibuat dari campuran formalin 80%
10 mL, Tryphan Blue 0.04 g, NaCl 0.9% 0.4 mL dan air steril dalam 100 mL
larutan. Medium tumbuh yang digunakan untuk menghitung populasi bakteri total
adalah medium BHI (Brain Heart Infusion), yaitu campuran dari tepung BHI 3.7
g, glukosa 0.05 g, CMC 1% 1 mL, pati (starch) 0.05 g, cystein 0.05 g, hemin 0.5
mL, resazurin 0.05 mL, dan aquades sampai 100 mL. Campuran medium tersebut
dipanaskan perlahan-lahan sambil dialiri gas CO2 sampai terjadi perubahan warna
dari kekuningan menjadi merah dan berubah lagi menjadi kuning bening, lalu
didinginkan.
Bahan yang digunakan dalam pembuatan larutan media buffer untuk
menghitung produksi gas total adalah 100 mL aquades, 0.025 mL larutan mineral
mikro yang terdiri dari 13.2 g CaCl2. 2H2O + 10 g MnCl2.4H2O + 1.0 g
CoCl2.6H2O + 8.0 g FeCl3.6H2O dan ditambah aquades hingga volumenya 100
mL, 50 mL larutan buffer rumen yang terdiri dari 4.0 g NH4HCO3 + 35.0 g
NaHCO3 dan ditambah aquades hingga volumenya 1000 mL, 50 mL larutan
makro yang terdiri dari 5.7 g Na2HPO4 anhydrous + 6.2 g KH2PO4 anhydrous +
0.6 g MgSO4.7H2O, dan ditambah aquadest hingga mencapai volume 1000 mL,
0.25 mL larutan resazurin 0,1% (w/v) dan 10 mL larutan pereduksi yang terdiri
dari 4.0 mL NaOH 1 N + 625 mg Na2S.9H2O) dan ditambah 9 mL aquades.
Larutan pereduksi dicampurkan menjelang akan digunakan serta dijaga pada suhu
390C.
Penelitian ini menggunakan satu ekor sapi Bali yang dipelihara untuk
diambil cairan rumennya, dengan bobot badan 250 kg. Sapi yang digunakan
mendapatkan rumput lapang dan konsentrat Lacto feed.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Nutrisi Ternak Perah untuk
pengukuran produksi gas total dan Laboratorium Biokimia, Fisiologi dan
Mikrobiologi Nutrisi Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan Fakultas
Peternakan untuk penghitungan populasi protozoa dan bakteri total. Badan Tenaga
3
Nuklir Nasional (BATAN) untuk pengukuran produksi gas metan dalam total gas.
Penelitian dilakukan dari bulan Maret-Juni 2014.
Ransum Perlakuan
Pakan yang digunakan dalam penelitian adalah ransum yang sesuai dengan
standar kebutuhan nutrien sapi Bali berdasarkan Kearl (1982) dengan kandungan
protein kasar (PK) 13% dan total digestible nutrien (TDN) sebesar 67%. Ransum
yang digunakan terdiri atas hijauan dan konsentrat dengan perbandingan 40:60.
Komposisi bahan pakan ransum yang digunakan disajikan pada Tabel 1,
Kandungan zat makanan ransum berdasarkan bahan kering Tabel 2 dan
kandungan zat makanan ransum pada kandungan zat makanan pakan perlakuan
(konsentrat dan hijauan Tabel 3.
Tabel 1 Komposisi bahan pakan dalam ransum berdasarkan bahan kering
Perlakuan
Pakan
P0
P1
P2
Rumput lapang
40
40
40
Konsentrat
------------------------% BK-----------------------Onggok
30
25
25
Pollard
31.5
31.5
31.5
Bungkil kelapa
20.5
20.5
20.5
Molasses
15
15
15
CaCO3
1.5
1.5
1.5
Urea
1.5
1.5
1.5
Minyak kedelai
0
5
0
Sabun kalsium
0
0
5
P0 = Ransum kontrol; P1 = P0 + 5% minyak kedelai; P2 = P0 + 5% minyak kedelai proteksi.
Tabel 2 Kandungan zat makanan ransum berdasarkan bahan kering
Kandungan zat
Ransum komplit
makanan
P0
P1
P2
Bahan kering (%)
87.12
84.57
87.26
Abu (%)
6.65
6.55
7.13
Protein kasar (%)
13.15
13.08
13.08
Lemak kasar (%)
3.83
6.82
6.18
Serat kasar (%)
17.87
17.56
17.56
Beta- N (%)
59.29
56.77
56.77
TDN1 (%)
68.87
66.70
66.70
Calcium (%)
0.70
0.70
0.70
Phosphor (%)
0.31
0.31
0.31
1
Hasil perhitungan TDN berdasarkan rumus Sutardi (2001) TDN = 70.6 + 0.259 x PK + 1.01 x LK
– 0.76 x SK + 0.0991 x Beta-N.
4
Tabel 3 Kandungan zat makanan pakan perlakuan (konsentrat dan hijauan)
berdasarkan bahan kering
Kandungan zat
makanan
BK1(%)
Abu1 (%)
PK1 (%)
LK1 (%)
SK1 (%)
Beta- N1 (%)
TDN (%)
Ca1 (%)
P1 (%)
P0
86.37
5.38
15.62
4.98
13.04
62.29
73.76a
0.84
0.45
Konsentrat
P1
82.12
5.23
15.49
9.96
12.52
58.10
70.15a
0.83
0.44
P2
86.61
6.19
15.49
8.89
12.52
58.10
70.15a
0.83
0.44
Rumput
lapang
88.25
8.54
9.46
2.11
25.11
54.78
63.49b
0.50
0.11
BK : bahan kering, PK : protein kasar, LK : lemak kasar, SK : serat kasar, Beta-N : bahan ekstrak
tanpa nitrogen, TDN : Total Digestible Nutrien, Ca : Kalsium, P : Phosphor ; 1 Hasil analisis
proksimat di Laboratorium Pusat penelitian sumber daya hayati dan bioteknologi, IPB (2013), a
Hasil perhitungan TDN konsentrat berdasarkan rumus Sutardi (2001) TDN = 70.6 + 0.259 x PK +
1.01 x LK – 0.76 x SK + 0.0991 x Beta-N, b Hasil perhitungan TDN hijauan berdasarkan rumus
Wardeh (1981) TDN = 1.6899 + (1.3844 x PK) – (0.8279 x LK) + (0.3673 x SK) + (0.7526 x
Beta-N).
Prosedur
Pembuatan Sabun Kalsium (Hidayat et al. 2011)
Sampel minyak kedelai ditimbang sebanyak 5 mL, kemudian dicampurkan
dengan 50 mL larutan KOH beralkohol dan dimasukkan kedalam labu penangas
berleher yang dihubungkan dengan alat refluks untuk melarutkan minyak selama
30 menit. Minyak yang telah dipanaskan dengan alat refluks ditambahkan larutan
NaOH secara perlahan hingga membentuk sedikit endapan, di strirrer selama 30
menit kemudian diteteskan larutan CaCl2 hingga membentuk endapan. Endapan
tersebut ditimbang untuk mengetahui rendemen sabun tersebut kemudian
ditempatkan pada aluminium foil yang sudah ditimbang sebelumnya. Sabun
kalsium disimpan hingga membeku dan dimasukkan ke oven 60⁰C selama 24 jam
dan sabun kalsium siap untuk digunakan.
Penghitungan Populasi Protozoa (Ogimoto dan Imai 1981)
Sebanyak 1 mL larutan formalin salin dimasukkan ke dalam tabung reaksi
dan dicampur dengan cairan rumen yang telah mengalami inkubasi 4 jam, dengan
perbandingan 1 : 1 atau sebanyak 1 mL cairan rumen ditambah 1 mL larutan
garam formalin, kemudian diaduk secara merata. Sampel cairan diteteskan pada
counting chamber sebanyak ± 2 tetes dan ditutup dengan cover glass sampai rata.
Counting chamber yang digunakan mempunyai ketebalan 0.2 mm, luas kotak
terkecil 0.0625 mm2 yang terdapat 16 kotak dan jumlah kotak yang dibaca
sebanyak 16 kotak. Populasi protozoa diamati dengan mikroskop lensa obyektif
dengan pembesaran 40x10.
5
Populasi protozoa dihitung dengan rumus :
⁄
Keterangan
n : Jumlah protozoa terhitung
FP : Faktor pengenceran
Penghitungan Populasi Bakteri Total (Ogimoto dan Imai 1981)
Medium dimasukkan ke dalam tabung Hungate sebanyak 5 mL yang
sebelumnya telah diisi agar Bacto sebanyak 0.15 g. Pengenceran dilakukan
dengan cara sebanyak 0.05 mL cairan rumen dimasukkan ke dalam 4.95 mL
medium pengencer pertama. Selanjutnya diambil kembali sebanyak 0.05 mL dan
dimasukkan ke dalam 4.95 mL medium pengencer kedua. Prosedur yang sama
dilakukan hingga pengenceran ketiga. Dengan demikian didalam pengenceran
satu sampai tiga masing-masing mengandung bakteri 102,104 dan 106 CFU mL-1.
Masing-masing seri tabung pengenceran diambil sebanyak 0.1 mL,
diinokulasikan ke medium agar dan dihomogenkan sehingga medium dapat
memadat secara merata. Tabung yang telah diinokulasi, diinkubasi di dalam
inkubator pada suhu 39⁰C selama 24 jam.
Populasi bakteri total dihitung dengan rumus :
⁄
Keterangan:
n : Jumlah koloni yang terdapat pada tabung seri pengenceran ke-x
Pengukuran Total Produksi Gas dengan metode Gas Test (Menke et al. 1979)
Cairan rumen yang telah disaring dicampur dengan larutan media buffer
dan dihomogenkan dengan magnetic stirer. Perbandingan cairan rumen dengan
larutan media buffer adalah 1:2. Selama proses ini berlangsung, larutan media
buffer dalam keadaan anaerob. Sebanyak 30 mL campuran cairan rumen dan
larutan media buffer yang telah dihomogenkan dimasukkan ke dalam syringe gas
test dengan menggunakan spoit.
Sampel ditimbang sebanyak 200 mg, kemudian dimasukkan ke dalam
syringe yang sudah berisi cairan rumen dan larutan media buffer. Setelah sampel
masuk ke dalam syringe gas test, piston syringe yang telah diberi vaselin dipasang
dan dimasukkan ke dalam waterbath dengan suhu 39⁰C. Udara yang terdapat di
dalam syringe gas test dikeluarkan dan klep ditutup. Posisi piston sebelum
diinkubasi dicatat (Gb0). Syringe gas test diinkubasi dalam waterbath selama 48
jam. Posisi piston (Gb48) dibaca dan pencatatan posisi piston dilakukan pada jam
ke-2,4,6,10,12,24 dan 48 jam.
Total produksi gas (misalnya pada jam ke-48) diukur dengan rumus :
Gb (mL/200 mg BK, 48 jam) = [(Gb48-Gb0)*200*((FH+FC)/2)/BK bahan)]
Gb (mL/g BKt)
= KcBk*200 mg =
(1000/ )*Gb (mL/200 mg BK)
Keterangan :
Gb
: Produksi Gas dari Hohenheim gas test
BK
: Berat kering
6
BKt
Gb0
Gb48
FH
FC
: Bahan kering tercerna
: Volume gas pada jam ke-0
: Volume gas pada jam ke-48
: Produksi gas standar hijauan (Asumsi FH=1)
: Produksi gas standar konsentrat (Asumsi FC=1)
Penghitungan Konsentrasi Gas Metan
Pengukuran gas metan dilakukan setelah inkubasi gas test selama 48 jam.
Gas yang berasal dari syringe gas test diambil dengan menggunakan spoit 60 cc.
Gas dalam spoit tersebut kemudian dianalisis dengan menggunakan metan meter
dengan menginjeksikan gas yang berada di dalam spoit ke dalam kantong plastik
khusus yang telah disambungkan pada metan meter dan dihubungkan dengan
komputer yang siap menunjukkan hasil analisis tersebut.
Perhitungan gas metan sebagai berikut :
Gas metan (%)
= n x faktor pengencer x 100/ 68.54
Gas metan (mL/200 mg BK) = Gas metan (%) x Gb (mL/ 200 mg BK)/100
Gas metan (mL/g BKt)
= Gas metan (%) x Gb (mL/g Bkt)/100
Keterangan :
n
Gb
: Total gas yang dihasilkan
: Produksi Gas dari Hohenheim gas test
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Perlakuan yang diberikan terdiri atas ransum dengan penambahan 5%
minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi. Penelitian ini menggunakan
teknik fermentasi In vitro dengan sapi Bali sebagai donor inokulum cairan rumen.
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
rancangan acak kelompok dengan 3 perlakuan 4 kelompok. Perlakuan tersebut
meliputi:
P0
: Ransum kontrol
P1
: P0 + 5% minyak kedelai
P2
: P0 + 5% minyak kedelai proteksi
Persamaan matematik yang digunakan:
Yij = µ + τi + βj + εij
Keterangan :
Yij
: nilai pengamatan dari perlakuan ke-i pada kelompok ke-j
μ
: rataan umum
τi
: pengaruh aditif dari level sabun kalsium ke-i
βj
: pengaruh aditif dari kelompok ke-j
εij
: pengaruh galat percobaan pada sabun kalsium ke-i pada kelompok ke-j
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisa ragam (analysis of
variance) dan bila terjadi perbedaan dilanjutkan dengan uji jarak duncan (Steel
dan Torrie 1993).
7
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah populasi protozoa,
populasi bakteri, produksi gas total dan gas metan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Populasi Protozoa dan Bakteri Rumen
Penambahan minyak kedelai tanpa dan dengan terproteksi tidak
memberikan pengaruh yang nyata terhadap populasi protozoa dan populasi bakteri.
Total populasi protozoa dan bakteri rumen dari setiap perlakuan disajikan pada
Tabel 4.
Tabel 4 Total populasi protozoa dan populasi bakteri rumen yang ditambahkan
minyak kedelai
Perlakuan
P0
P1
P2
Total populasi
protozoa ( x 105 sel mL-1)
3.0±0.13
2.7±0.14
3.1±0.18
Total populasi
bakteri (x 108 sel mL-1)
1.9±0.15
2.9±0.20
6.6±0.73
P0=Ransum kontrol; P1= P0 + 5% minyak kedelai; P2= P0 + 5% minyak kedelai proteksi.
Populasi Protozoa
Populasi protozoa pada perlakuan kontrol sebesar 3.0 x 105 sel mL-1 ,
sedangkan pada perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi yaitu
sebesar 2.7 x 105 sel mL-1 dan 3.1 x 105 sel mL-1 (Tabel 4). Pada perlakuan minyak
kedelai cenderung terjadi penurunan populasi protozoa. Hal ini disebabkan karena
minyak dapat berperan sebagai agen defaunasi bagi protozoa dalam rumen
sehingga minyak yang diberikan menyebabkan tegangan permukaan dalam sel
protozoa lebih rendah dibandingkan dengan luar sel yang berakibat protozoa
mengalami lisis (Tamminga dan Doreau 1991).
Hasil yang didapat menunjukkan populasi protozoa berada pada kisaran
normal yaitu sebesar 105-106 sel mL-1 (McDonald et al. 2002). Hal ini
menunjukkan penambahan minyak kedelai 5% tidak mengganggu aktivitas
protozoa dan masih berada pada level aman bagi protozoa. Perdana (2011)
menyatakan penambahan minyak ikan sampai 12% yang diberikan pada domba
masih berada dalam batas yang tidak mengganggu aktivitas mikroba rumen dalam
memfermentasikan pakan. Pada penelitian lain menunjukkan penambahan minyak
kelapa sebesar 1.0% dalam ransum menyebabkan efek defaunasi protozoa di
dalam rumen sebesar 62.5% (Jordan et al. 2006). Penambahan minyak rapeseed
dan minyak linseed masing-masing sebanyak 7.0% menyebabkan penurunan
jumlah protozoa berturut-turut sebesar 30.77% dan 36.15% (Cieślak et al. 2006).
Perbedaan hasil dari beberapa penelitian tersebut menunjukkan perbedaan asam
lemak yang terkandung dalam minyak yang digunakan.
8
Populasi Bakteri
Populasi bakteri pada perlakuan kontrol sebesar 1.9 x 108 sel mL-1,
sedangkan pada perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi sebesar
2.9 x 108 dan 6.6 x 108 sel mL-1. Hasil yang didapat menunjukkan penambahan
minyak kedelai 5% tidak mengganggu aktivitas bakteri rumen. Adawiah et al.
(2007) melaporkan bahwa penambahan lemak dalam bentuk sabun kalsium tidak
mengganggu pertumbuhan mikroba rumen, bahkan dapat meningkatkan produk
fermentasinya. McDonald et al. (2002) menyatakan populasi bakteri rumen
berada pada kisaran 109 – 1010 sel mL-1. Pada penelitian Purbowati et al. (2014)
dengan menggunakan hijauan kualitas rendah menunjukkan populasi bakteri Sapi
Jawa dan Sapi Peranakan Ongole (PO) masing-masing sebesar 2.7 x 107 dan 2.3 x
108 sel mL-1. Hau et al. (2005) dengan penambahan probiotik menunjukkan
jumlah populasi bakteri sebesar 8.1 x 1010 sel mL-1. Adanya perbedaan jumlah
populasi bakteri dikarenakan perbedaan ransum, perbedaan waktu pengambilan
cairan rumen, cara pengambilan cairan rumen, jenis pakan dan frekuensi
pemberian pakan (Stewart et al. 1988). Pada perlakuan minyak kedelai
terproteksi populasi bakteri cenderung meningkat. Hal ini disebabkan karena
protozoa sebagai penyedia hidrogen bagi Archaea metanogen sehingga Archaea
metanogen menempel dipermukaan protozoa rumen.
Archaea metanogen
berasosiasi dengan protozoa ciliata dan bertanggungjawab atas 9-25% dari
metanogenesis pada cairan rumen (Newbold et al. 1995).
Produksi Gas Total
Penambahan minyak kedelai terproteksi sabun kalsium tidak memberikan
pengaruh yang nyata terhadap produksi gas total. Rataan produksi gas total
disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Produksi gas total yang ditambahkan minyak kedelai
Produksi Gas
Produksi Gas
Perlakuan
Total (mL/200 mg BK)
Total (mL/g BKt)
P0
47.44±3.71
324.10
P1
44.61±3.95
314.68
P2
42.04±4.02
289.64
P0=Ransum kontrol; P1= P0 + 5% minyak kedelai; P2= P0 + 5% minyak kedelai proteksi
Produksi gas total selama 48 jam waktu inkubasi pada perlakuan kontrol
yaitu sebesar 47.44 mL 200 mg BK-1 atau 324.10 mL g BKt-1 ,sedangkan pada
perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi yaitu sebesar 44.61 mL
200 mg BK-1 atau 314.68 mL g BKt-1 dan 42.04 mL 200 mg BK-1 atau sebesar
289.64 mL g BKt-1 (Tabel 5). Hasil yang didapat menunjukkan perlakuan tidak
memberikan pengaruh terhadap gas total, namun cenderung terjadi penurunan
pada perlakuan minyak kedelai maupun minyak kedelai terproteksi. Hal ini
disebabkan karena perlakuan yang diberikan tidak memberikan pengaruh terhadap
populasi protozoa. Schlegel (1994) dan Jouany (1991) menyatakan bahwa
populasi protozoa di dalam rumen berbanding langsung dengan produksi gas total
artinya produksi gas total berkurang apabila populasi protozoa rumen menurun.
9
Berdasarkan hasil yang didapat bahwa populasi protozoa di dalam rumen
berbanding terbalik dengan produksi gas total yang dihasilkan. Hal ini sejalan
dengan penelitian yang dilakukan oleh Thalib et al. (2008) dengan penambahan
ekstrak lerak 3254 ppm yang ditambahkan dengan 500 ppm bawang putih tidak
mempengaruhi produksi gas total, namun menunjukkan peningkatan populasi
protozoa. Machmuller et al. (2003) menyatakan metanogenesis yang terjadi di
dalam rumen dipengaruhi oleh adanya mekanisme ectosymbiosis dan
endosymbiosis antara ciliate protozoa dan metanogen, yaitu melalui jalur spesifik
dalam transfer H2. Sebanyak 10-12% dari total populasi metanogen dapat
berikatan dengan ciliate protozoa.
Produksi Gas Metan
Penambahan minyak kedelai terproteksi sabun kalsium tidak memberikan
pengaruh yang nyata terhadap produksi gas metan. Rataan produksi gas metan
disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Produksi gas metan yang ditambahkan minyak kedelai
Perlakuan
P0
P1
P2
Produksi Gas
Metan (% total gas)
Produksi Gas
Metan (mL/200 mg BK)
Produksi Gas
Metan (mL/g BKt)
17.90±11.39
19.52±9.24
18.55±7.30
8.49
8.71
7.80
56.02
58.87
52.84
P0=Ransum kontrol; P1= P0 + 5% minyak kedelai; P2= P0 + 5% minyak kedelai proteksi
Produksi gas metan pada perlakuan kontrol yaitu sebesar 19.90 % dari
total produksi gas atau 8.49 mL 200 mg BK-1 atau 56.02 mL g BKt-1 , sedangkan
pada perlakuan minyak kedelai dan minyak kedelai terproteksi masing masing
sebesar 19.52% dari total produksi gas atau 8.71 mL 200 mg BK-1 atau 58.87 mL
g BKt-1 dan 18.55% dari total produksi gas atau 7.80 mL 200 mg BK-1 atau 52.84
mL g BKt-1. Jouany (1991) melaporkan adanya hubungan antara populasi
protozoa dan metanogenesis dalam sistem pencernaan rumen. Hasil yang didapat
menunjukkan populasi protozoa berbanding terbalik dengan produksi gas metan.
Pada perlakuan minyak kedelai cenderung terjadi peningkatan gas metan. Hal ini
disebabkan tidak diketahuinya jenis populasi protozoa yang terdefaunasi oleh
perlakuan yang diberikan. Perlakuan defaunasi disamping dapat menghilangkan
atau menurunkan populasi protozoa rumen, juga dapat menurunkan produksi gas
metan. Gas metan dalam total gas hasil fermentasi rumen dihasilkan oleh archae
metanogen yang bersimbiosis dengan protozoa sebesar 25% (Brydental dan
Annison 1998). Penelitian lain menyebutkan penambahan minyak kedelai
sebanyak 6% pada sapi Peranakan Ongole menyebabkan penurunan produksi gas
metan sebesar 37.43% (Yusiati et al. 2008). Perbedaan nilai penurunan produksi
metan tersebut dapat disebabkan karena penggunaan substrat dan proporsi
pemberian yang berbeda.
10
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Pemberian minyak kedelai maupun minyak kedelai terproteksi sabun
kalsium sebanyak 5% belum memberikan pengaruh negatif terhadap populasi
protozoa, populasi bakteri, produksi gas total dan produksi gas metan.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penambahan level
minyak dan penggunaan sumber lemak yang berbeda dalam menurunkan produksi
gas metan.
DAFTAR PUSTAKA
Adawiah, Sutardi T, Toharmat T, Manalu W, Ramli N, Tanuwiria UH. 2007.
Respon terhadap suplementasi sabun mineral dan mineral organik serta
kacang kedelai sangrai pada indikator fermentabilitas ransum dalam rumen
domba. Med Pet 30: 63-70.
Bryden LW, Annison EF. 1998. Prespectives on Ruminant Nutrition and
Metabolism. Sydney (AU). Department of Animal Science. University of
Sydney.
Ciéslak A, Miltko R, Belźecki G, Szumacher-Strabel M, Potkański A,
Kwiatkowska E, Michalowski T. 2006. Effect of vegetable oils on the
methane concentration and population density of the rumen ciliate,
Eremoplastron dilobum, grown in vitro. J Anim Feed Sci. 15 (1): 15-18.
Firsoni. 2005. Manfaat tepung daun kelor (Moringa oieifera, Lam) dan glirisidia
(Gliciridia sepium, Jacq) sebagai sumber protein dalam urea molases blok
(UMB) terhadap metabolisme pakan secara in vitro dan produksi susu sapi
perah. [tesis]. Malang (ID). Program Pascasarjana. Universitas Brawijaya.
Hau DK, Nenobais M, Nulik J, Katipana NGF. 2005. Pengaruh probiotik terhadap
kemampuan cerna mikroba rumen sapi Bali. Di Dalam: Murdiati, Tri B,
Bahari S, editor. Penentuan residu kloramfenikol dalam produk ternak
dengan ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay); 2000 Maret 7-9;
Kupang (ID). Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. Balai
Pengkajian Teknologi Pertanian Nusa Tenggara Timur.
Hidayat UT, Budinuryanto DC, Darodjah S, Putranto WS. 2011. Studi pembuatan
kompleks mineral-minyak dan efek penggunaannya dalam ransum terhadap
fermentabilitas dan kecernaan (In Vitro). Ilmu Ternak. 1(10):33.
Jenkins TC, Palmquits DL. 1984. Effect of fatty acid calcium soap on rumen and
total nutrien digestibility of dairy ration. J Dairy Sci. 67:978.
11
Jordan E, Lovett DK, Monahan FJ, Callan J, Flynn B, O’Mara FP. 2006. Effect of
refined coconut oil or copra meal on methane ouput and on intake and
performance of beef heifers. J Anim Sci. 84: 162-170.
Jouany JP.1991. Rumen Microbial Metabolism and Ruminant Digestion.
Agronomique Edition. Paris (FR). Science Update. hlm 165-178.
Kearl LC. 1982. Nutrient Requirements of Ruminants in Developing Countries.
Amerika Serikat (US). Utah State University.
Kreuzer M, Soliva CR. 2008. Nutrition: key to methane mitigation in ruminants.
Proc Soc Nutr Physiol. 17: 168-171.
Machmuller A, Soliva CR, Kreuzer M. 2003. Effect of coconut oil and
defaunation treatment on methanogenesis in sheep. Reprod Nutr Dev. 43:
41-55.
McDonald P, Edwards R, Greenhalgh J. 2002. Animal Nutrition. 6th Edition. New
York (US). Ashford Colour Press Ltd, Gosport. hlm 158.
Menke KH, Raab L, Salewski A, Steingass H, Fritz D, Schneider W. 1979. The
Estimation of The Digestibility and Metabolizable Energy Content of
Ruminant Feedingstuffs from The Gas Production when They are Incubated
with Rumen Liquor In Vitro. West Germany (DE). Institute for Animal
Nutrition, University of Hohenheim.
Monteny GJ, Groenestein CM, Hilhorst MA. 2001. Interactions and coupling
between emissions of methane and nitrous oxide from animal husbandry.
Nutr Cycling Agroecosyst. 60: 123-132.
Newbold CJ, Lassalas B, Jouany JP. 1995. The importance of methanogenesis
associated with ciliate protozoa in ruminal methane production in vitro. Lett
Apprel Microbiol. 21:230-249.
O’Brien RD. 2009. Fats and Oils Formulatingand Processing for Application. 3th
Edition. New York (US). CRC Press.
Ogimoto K, Imai S. 1981. Atlas of Rumen Microbiology. Tokyo (JP). Societes
Press.
Perdana S. 2011. Pengaruh penambahan mikrokapsul minyak ikan terhadap
karakteristik cairan rumen (ph,VFA,NH3) secara in vitro. [Skripsi]. Padang
(ID): Universitas Andalas.
Pertiwi SS, Bata M, Rustomo B. 2013. Pengaruh pemberian ekstrak daun waru
(Hibiscus tiliaceus) sebagai pakan tambahan dalam ransum sapi potong
lokal terhadap produksi gas total dan propionat secara in vitro. J Ilmiah
Peternakan. 1(1):62-68.
Purbowati E, Rianto E, Dilaga WS, Lestari CMS, Adiwinarti R. 2014.
Karakteristik cairan rumen, jenis dan jumlah mikrobia dalam rumen sapi
Jawa dan sapi Peranakan Ongole. Bull Pet. 38(1):21-26.
Schlegel HG. 1994. Mikrobiologi Umum. Yogyakarta (ID). Gadah Mada
University Press.
Steel RGD, Torrie JH. 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika. Jakarta (ID): PT
Gramedia Pustaka Utama.
Suryahadi, Bakrie B, Amrullah. 2002. Pemanfaatan Feed Block Supplement untuk
Sapi Perah. Jakarta (ID). Balai Pengkajian Teknologi Pertanian.
12
Sutardi T. 2001. Revitalisasi Peternakan Sapi Perah Melalui Penggunaan Ransum
Berbasis Limbah Perkebunan dan Suplementasi Mineral Organik. Laporan
Akhir RUT Kantor Menteri Negara Riset dan Teknologi. Jakarta (ID).
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
Tamminga S, Doreau M. 1991. Lipids and rumen digestion. Di dalam: Jouany JP.
Edition Rumen Microbial Metabolism and Ruminal Digestion. Paris
(FR).INRA.
Thalib A. 2008. Isolasi dan identifikasi bakteri asetogenik dari rumen rusa dan
potensinya sebagai inhibitor metanogenesis. JITV 13: 197-206.
Wardeh MF. 1981. Models for estimating energy and protein utilization for feed
[disertasi]. Logan (US): Utah State University.
Yusiati ML, Bachruddin Z, Hanim C, Musyaiddah H. 2008. Addition of sardine
oil as reducing methanogenesis agent on in vitro rumen fermentation of king
grass. Di dalam: Sitoresmi PD, Yusiati LM, Hartadi H, editor. Pengaruh
penambahan minyak kelapa, minyak biji bunga matahari dan minyak kelapa
sawit terhadap penurunan produksi metan di dalam rumen secara in vitro;
2009 Juni 26; Yogyakarta (ID): The 13th of Animal Science Congress of
The Asian-Australasian Association of Animal Production Societies. hlm
100.
13
LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil analisis ragam populasi protozoa
SK
Db
JK
KT
Perlakuan
2
4.5919
2.29690
Kelompok
3
1.89511
6.31810
Galat
6
1.43310
2.38990
Total
12
1.24012
F. Hit
.961
26.447
Sig.
.905
.001
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
Lampiran 2 Hasil analisis ragam populasi bakteri
SK
Db
JK
KT
Perlakuan
2
4.90417
2.45217
Kelompok
3
1.06918
3.56317
Galat
6
7.26117
1.21017
Total
12
4.00918
F. Hit
2.026
2.944
Sig.
.213
.121
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
Lampiran 3 Hasil analisis ragam produksi gas total
SK
Perlakuan
Kelompok
Galat
Total
Db
2
3
6
12
JK
58.387
88.048
48.712
24170.439
KT
29.194
29.349
8.119
F. Hit
3.596
3.615
Sig.
.094
.085
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
Lampiran 4 Hasil analisis ragam produksi gas metan
SK
Db
JK
KT
Perlakuan
2
5.352
2.676
Kelompok
3
730.119
243.373
Galat
6
75.123
12.520
Total
12
4988.194
F. Hit
.214
19.438
Sig.
.813
.002
SK: sumber keragaman, Db: derajat bebas, JK: jumlah kuadrat, KT: kuadrat tengah, Fhit: nilai F,
Sig: signifikansi.
14
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 20 Maret
1992. Penulis merupakan anak kedua dari dua bersaudara dari
pasangan Bapak Widiyanto dan Ibu Indah Wuryani. Penulis
menempuh pendidikan dasar di SDN Pengasinan VII pada
tahun 1998-2004. Pendidikan dilanjutkan di SMPN 16 Bekasi
pada tahun 2004-2007 kemudian melanjutkan pendidikan di
SMAN 3 Bekasi pada tahun 2007-2010.
Penulis diterima sebagai mahasiswa Ilmu Nutrisi dan
Teknologi Pakan, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian
Bogor pada tahun 2010 melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI).
Selama kuliah, penulis pernah mengikuti Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM)
periode 2011-2012 divisi Sosial, Lingkungan dan Masyarakat dan beberapa
kepanitiaan berada di dalam organisasi tersebut. Penulis pernah mengikuti
kegiatan Magang di Laboratorium Agrostologi Fakultas Peternakan pada tahun
2011 dan Koperasi Peternakan Sapi Bandung Utara (KPSBU) Lembang pada
tahun 2012.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Komang G Wiryawan dan
Dr Ir Lilis Khotijah, MSi atas segala bimbingan, kesabaran, dukungan, waktu, dan
tenaga yang telah tercurahkan selama proses penyusunan skripsi. Ucapan terima
kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Widya Hermana, MSi selaku dosen
pembahas seminar dan kepada Dr Sri Suharti SPt Msi serta Dr Tuti Suryati SPt
MSi selaku dosen penguji sidang. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan
kepada Penelitian Prioritas Nasional Masterplan Percepatan Dan Perluasan
Pembangunan Ekonomi Indonesia 2011-2015 (PERPINAS MP3E1 2011-2015)
atas dana yang telah diberikan pada penelitian ini.
Penulis juga sampaikan penghargaan kepada rekan-rekan sepenelitian
Hanah dan Santa yang telah bekerja sama selama pengumpulan data dan
berlangsungnya penelitian. Tidak lupa saya ucapkan terima kasih kepada Ibu Dian,
Ibu Andiani dan Bapak Firsoni di Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) atas
bantuan dan dukungan selama penelitian berlangsung. Ungkapan terima kasih
disampaikan kepada Bapak Widiyanto, Ibu Indah Wuryani dan Kakak Danu Adi
Wuryanto yang tidak henti-hentinya memberikan kasih sayang dan dukungan doa
serta moril. Terima kasih juga kepada Muhammad Jundi Adila yang senantiasa
menemani dan memberikan dukungan serta doa selama proses penyusunan skripsi
ini. Ucapan terimakasih tidak lupa kepada Riri, Meita, Heni, Febrina dan sahabat
INTP 47 (D.NET) atas doa, dukungan dan motivasi yang selalu diberikan selama
proses penyusunan skripsi ini.