KUALITAS IN VITRO CAIRAN RUMEN KAMBING...
93
KUALITAS IN VITRO CAIRAN RUMEN KAMBING DENGAN PAKAN RUMPUT LAPANGAN YANG DISUPLEMENTASI EKSTRAK AMPAS SERAI WANGI (Cymbopogon nardus L.) SKRIPSI GALIH DAMAYANTI P PROGRAM STUDI KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2018 M/1439 H
Transcript of KUALITAS IN VITRO CAIRAN RUMEN KAMBING...
KUALITAS IN VITRO CAIRAN RUMEN KAMBING DENGAN
PAKAN RUMPUT LAPANGAN YANG DISUPLEMENTASI
EKSTRAK AMPAS SERAI WANGI (Cymbopogon nardus L.)
SKRIPSI
GALIH DAMAYANTI P
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2018 M/1439 H
2
KUALITAS IN VITRO CAIRAN RUMEN KAMBING DENGAN
PAKAN RUMPUT LAPANGAN YANG DISUPLEMENTASI
EKSTRAK AMPAS SERAI WANGI (Cymbopogon nardus L.)
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains
Program Studi Kimia
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh :
GALIH DAMAYANTI P
NIM: 11150960000087
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2018 M / 1439 H
i
ABSTRAK
GALIH DAMAYANTI P. Kualitas In Vitro Cairan Rumen Kambing dengan
Pakan Rumput Lapangan yang Disuplementasi Ekstrak Ampas Serai Wangi
(Cymbopogon Nardus L.). Dibimbing oleh LA ODE SUMARLIN dan
IRAWAN SUGORO.
Gas metana (CH4) yang dihasilkan ternak ruminansia tidak hanya mencemari
lingkungan tetapi juga merefleksikan hilangnya energi pada pakan yang
dikonsumsi. Upaya penurunan gas CH4 salah satunya dapat dilakukan dengan cara
pemberian suplemen sebagai tambahan pakan. Ampas serai wangi hasil dari
penyulingan merupakan salah satu limbah pertanian yang berpotensi sebagai
pakan tambahan ternak. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh
pemberian suplemen ekstrak ampas serai wangi (Cymbopogon nardus L.) pada
pakan ternak terhadap produksi emisi gas CH4 pada cairan rumen kambing.
Penelitian ini menggunakan cairan rumen kambing, rumput lapangan, ekstrak
butanol dan heksana ampas serai wangi. Penelitian ini dilakukan secara in vitro
menggunakan metode Hohenheim Gas Test yang diinkubasi pada suhu 39 oC
selama 24 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pH kontrol, cairan rumen
yang disuplementasi ekstrak heksana (A) dan butanol (B) ampas serai wangi yaitu
7,21; 7,18 dan 7,06. NH3 pada kontrol, perlakuan A dan B yaitu 31,74; 40,98 dan
38,26 mMol, degradasi BO 40,53; 52,08 dan 50,87 %, degradasi NDF 79,60;
65,87 dan 55,07 %, produksi gas total 24,84; 29,54 dan 32,93 ml/200mg, produksi
CH4 2,39; 3,55 dan 5,93 ml/200mg. Ekstrak ampas serai wangi dapat digunakan
sebagai suplementasi pakan karena hasil fermentasi oleh mikroba rumen masih
berada pada kisaran normal, tetapi hal tersebut tidak disertai dengan penurunan
konsentrasi gas CH4.
Kata kunci : Serai wangi, in vitro, gas metana, ruminansia
ii
ABSTRACT
GALIH DAMAYANTI P. In Vitro Quality of Goat Rumen Liquid with Grass
Field of Supplemented Citronella Residue (Cymbopogon Nardus L.) Extract.
Supervised by LA ODE SUMARLIN and IRAWAN SUGORO.
Methane (CH4) gas produced by ruminants not only pollutes the environment but
also reflects the loss of energy in the food consumed. The effort to reduce of CH4
gas by adding plant extract supplements to feed. Residue citronella grass from
ditstilled are one of the agricultural waste that has the potential as additional
livestock feeds. The aim of this study was to determine the effect of
supplementation of extracts of residue citronella (Cymbopogon nardus L.) on
animal feed on the production of CH4 gas emissions in goat rumen fluid. This
study uses goat rumen fluid, grass field, butanol and hexane extract of citronella
residue. This research was carried out in vitro by using Hohenheim Gas Test
method which was incubated at 39˚C for 24 hours. The results showed that pH
control, rumen liquid supplemented with hexane (A) and butanol (B) extracts of
residue citronella is 7.21; 7.18 and 7.06. NH3 in control, treatment A and B is
31.74; 40.98 and 38.26 mmol, DBO is 40.53; 52.08 and 50.87%, DNDF is 79.60;
65.87 and 55.07%, total gas production 24.84; 29.54 and 32.93 ml / 200mg, CH4
production 2.39; 3.55 and 5.93 ml / 200mg. Extracts of residue citronella can be
used as feed supplementation because the rumen microbial fermentation is still in
the normal range, but this is not accompanied by a decrease in CH4 gas
concentration.
Key word : Citronella, in vitro, methane gas, ruminant
i
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum warohmatullahi wabarakatuh
Segala puji hanya milik Allah Ta‘ala, karena atas izin-Nya penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini. Shalawat dan salam semoga selalu tercurah kepada
Nabi Muhammad Shallallahu ‗Alaihi Wasallam, beserta keluarganya dan para
sahabatnya yang setia mengorbankan jiwa raga dan lainnya untuk tegaknya syi‘ar
Islam yang pengaruh dan manfaatnya kini masih terasa.
Skripsi yang berjudul “Kualitas In Vitro Pakan Rumput Lapangan yang
Disuplementasi Ekstrak Ampas Serai Wangi (Cymbopogon Nardus L.)” ini tidak
mungkin selesai tanpa pihak-pihak yang terus memberikan bimbingan dan
dukungannya, sehingga ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada :
1. Dr. La Ode Sumarlin, M.Si selaku Pembimbing I yang telah membimbing
dan memberikan banyak masukan kepada penulis dalam menyelesaikan
penelitian dan skripsi.
2. Dr. Irawan Sugoro, M.Si selaku Pembimbing II yang telah memberikan
pengarahan serta bimbingannya sehingga membantu penulis dalam
menyelesaikan penelitian dan skripsi.
3. Dr. Sandra Hermanto, M.Si selaku Penguji I yang telah memberikan kritik
dan saran yang membangun sehingga skripsi ini menjadi lebih baik.
4. Anna Muawanah, M.Si selaku Penguji II yang telah memberikan kritik dan
saran yang membangun sehingga skripsi ini menjadi lebih baik.
5. Drs. Dede Sukandar, M.Si selaku Ketua Program Studi Kimia Fakultas
Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
ii
6. Dr. Agus Salim, M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN
Syarif Hidayatullah Jakarta.
7. Dr. Hendrawati, M.Si selaku pembimbing akademik.
8. Seluruh dosen Program Studi Kimia yang telah memberikan ilmu kepada
penulis selama menempuh pendidikan.
9. Bapak Dinar dan Ibu Tia, Sintia, Nadia, Zikri, Adit, Bisma selaku staff dan
rekan kerja di laboratorium yang telah membantu dalam melaksanakan
penelitian.
10. Kedua orang tua dan keluarga atas segala doa, nasihat, dan motivasinya
kepada penulis.
11. Teman-teman Kimia yang selalu membantu dan memberikan semangat
kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun.
Jakarta, Juli 2018
Galih Damayanti P
iii
DAFTAR ISI Halaman
KATA PENGANTAR ............................................................................................ i
DAFTAR ISI ......................................................................................................... iii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. v
DAFTAR TABEL ................................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ vi
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 3
1.3 Hipotesis Penelitian .......................................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian .............................................................................................. 4
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................................ 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 5
2.1 Gas Metana ....................................................................................................... 5
2.2 Serai Wangi (Cymbopogon nardus L.) ............................................................. 6
2.3 Ruminansia ....................................................................................................... 7
2.3.1 Kambing Peranakan Etawah (PE) .............................................................. 8
2.3.2 Rumen dan Mikroorganisme Rumen ......................................................... 9
2.3.3 Sistem Pencernaan Ternak Ruminansia .................................................... 10
2.4 Biohidrogenasi di dalam Rumen ....................................................................12
2.5 Teknik In Vitro ............................................................................................... 14
2.6 Ekstraksi Sokletasi .......................................................................................... 15
2.7 PCR (Polymerase Chain Reaction) ................................................................16
2.8 GC-MS (Gas Cromatography-Mass Spectrophotometry ...............................19
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 21
3.1 Waktu dan Tempat .......................................................................................... 21
3.2 Alat dan Bahan ................................................................................................ 21
3.3 Prosedur Kerja ................................................................................................ 22
3.3.1 Analisis Proksimat Rumput Lapangan ..................................................... 22
3.3.2 Proses Ekstraksi Ampas Serai Wangi dan Analisis Fitokimia ................. 24
iv
3.3.3 Pembuatan Larutan McDougall ............................................................... 25
3.3.4 Pengambilan Cairan Rumen ..................................................................... 25
3.3.5 Analisis In Vitro Metode Hohenheim Gas Test ....................................... 26
3.4 Analisis Data ................................................................................................... 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 34
4.1 Persen Rendemen dan Analisis Fitokimia Ekstrak Ampas Serai Wangi ........ 34
4.2 Analisis Proksimat Rumput Lapangan ............................................................ 36
4.3 Hasil Kandungan Asam Lemak dengan GCMS ............................................ 38
4.4 Produk Fermentasi Cairan Rumen Kambing .................................................. 39
4.4.1 Nilai pH .................................................................................................... 39
4.4.2 Konsentrasi Volatile Fatty Acids (VFA)Total dan Parsial ....................... 40
4.4.3 Amonia (NH3) .......................................................................................... 44
4.4.4 Degradasi Bahan Organik (DBO) dan Degradasi NDF ........................... 46
4.4.5 Populasi Mikroorganisme Cairan Rumen ................................................ 49
4.4.6 Produksi Gas Total dan Gas Metana ........................................................ 52
BAB V SIMPULAN DAN SARAN .................................................................... 59
5.1 Simpulan ......................................................................................................... 59
5.2 Saran ............................................................................................................... 59
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 60
LAMPIRAN ......................................................................................................... 67
v
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Tanaman serai wangi (a) dan ampas serai wangi (b) .......................... 7
Gambar 2. Kambing Peranakan Etawah ............................................................... 9
Gambar 3. Struktur kimia asam asetat (a), asam propionat (b), asam butirat (c) .. 9
Gambar 4. Sistem pencernaan ternak ruminansia ............................................... 10
Gambar 5. Metabolisme fermentasi karbohidrat di dalam rumen....................... 12
Gambar 6. Struktur (a) asam linoleat dan (b) asam α-linoleat ............................ 13
Gambar 7. Proses metabolisme lipid pada ruminansia ....................................... 14
Gambar 8. Perangkat ekstraktor soklet ............................................................... 14
Gambar 9. Instrument Real-Time PCR ............................................................... 17
Gambar 10. Instrument GC-MS ............................................................................ 19
Gambar 11. Nilai pH cairan rumen kambing ........................................................ 40
Gambar 12. Konsentrasi VFA total cairan rumen kambing. ................................. 41
Gambar 13. Konsentrasi NH3 cairan rumen kambing. .......................................... 45
Gambar 14. Degradasi protein menjadi asam amino di dalam rumen ................. 46
Gambar 15. Konsentrasi DBO jam ke-24 cairan rumen kambing ........................ 47
Gambar 16. Konsentrasi DNDF jam ke-24 cairan rumen kambing ...................... 49
Gambar 17. Hasil uji RT-PCR .............................................................................. 51
Gambar 18. Produksi gas total cairan rumen kambing ......................................... 53
Gambar 19. Konsentrasi CH4 cairan rumen kambing ........................................... 54
Gambar 20. Metabolisme hidrogen dan metanogenesis ....................................... 57
vi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Perbandingan kandungan gizi ampas serai wangi, rumput gajah ............. 7
Tabel 2. Komposisi pakan untuk perlakuan in vitro ............................................. 26
Tabel 3. Hasil ekstraksi ampas serai wangi .......................................................... 34
Tabel 4. Uji fitokimia ekstrak ampas serai wangi ................................................. 35
Tabel 5. Kandungan nutrisi rumput lapangan ....................................................... 36
Tabel 6. Kandungan asam lemak dari cairan rumen ............................................. 36
Tabel 7. Konsentrasi VFA parsial pada jam ke-0 dan 24 ..................................... 42
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Diagram Alir Penelitian .................................................................... 68
Lampiran 2. Kondisi pengaturan RT-PCR ............................................................ 69
Lampiran 3. Kondisi Instrumen GCMS ................................................................ 69
Lampiran 4. Hasil Kromatogram GCMS .............................................................. 70
Lampiran 5. Contoh Perhitungan .......................................................................... 71
Lampiran 6. Analisis data pengujian in vitro dengan uji ANOVA ....................... 74
Lampiran 7. Dokumentasi Cara Kerja Penelitian ................................................. 77
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kambing merupakan hewan ruminansia kecil yang setiap tahun populasinya
meningkat untuk memenuhi kebutuhan bahan pangan hewani bagi kehidupan
manusia. Hal ini sesuai dengan firman Allah SWT pada surat An-Mu‘minun ayat
21:
Artinya :
―Dan sesungguhnya pada binatang-binatang ternak, benar-benar terdapat pelajaran
yang penting bagi kamu, kami memberi minum kamu dari air susu yang ada di
perutnya, dan (juga) pada binatang-binatang ternak itu terdapat faedah yang
banyak untuk kamu, dan sebagian daripadanya kamu makan‖ [Qs An-Mu‘minun:
21].
Direktorat Jendral Peternakan (2012), melaporkan bahwa populasi kambing
pada tahun 2011 sebanyak 16.946 ekor mengalami peningkatan di tahun 2012
menjadi 17.862 ekor. Peningkatan populasi tersebut menyebabkan kebutuhan
pakan ternak juga akan meningkat. Salah satu upaya peningkatan kesediaan pakan
yang dapat dilakukan, yaitu dengan memanfaatkan hasil samping pertanian atau
limbah secara optimal (Ditjennak 2011). Hal tersebut sesuai dengan pernyataan
Sukamto et al. (2011), bahwa ampas serai wangi hasil penyulingan minyak
sitronela berpotensi sebagai pakan ternak ruminansia pengganti hijauan. Terdapat
2
beberapa klasifikasi limbah yang dapat digunakan sebagai pakan ternak yaitu
kandungan protein kasar dibawah 20% dan serat kasar yang rendah (Sutardi,
1997), selain itu nilai kecernaan pakan berkisar 55-75%. Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian (2014), menjelaskan ampas serai wangi memiliki nilai
nutrisi yang lebih baik dengan kandungan protein senilai 7% lebih tinggi
dibandingkan limbah jerami yaitu 3,9%. Selain itu, serat kasar ampas serai wangi
juga lebih rendah yaitu 25,73%, daripada rumput gajah (34,15%) dan jerami
(32,99%) (Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik, 2011).
Ransum ternak ruminansia sebagian besar terdiri dari hijauan yang
mengandung karbohidrat struktural berupa serat kasar dan karbohidrat sederhana
yang mudah terfermentasi, yang kemudian keduanya akan terfermentasi menjadi
Volatile Fatty Acids (VFA), CH4 dan CO2. Secara umum, kualitas pakan
ditentukan oleh beberapa parameter seperti n kandungprotein, serat kasar, dan
lemak. Kualitas pakan secara biologis pada ruminansia dipengaruhi oleh
kandungan gas CH4, karena gas CH4 yang tinggi menyebabkan energi pakan yang
dikonsumsi terbuang dan tidak dimanfaatkan oleh ternak. Keterkaitan dengan
upaya produktivitas ternak dapat dilakukan dengan penurunan gas CH4.
Serai wangi memiliki kandungan metabolit sekunder seperti senyawa fenol
dan tanin. Menurut Jayanegara et al. (2008), senyawa tanin atau polifenol dapat
menurunkan metana. Selain itu, senyawa asam lemak tak jenuh ganda atau
minyak juga dapat menurunkan gas CH4 pada ternak ruminansia (Thalib, 2004).
Hasil destilasi serai wangi masih menyisakan kandungan lemak 80% dari
ampasnya (Sari, 2017). Asam lemak di dalam tumbuhan terdapat dalam bentuk
lemak ataupun minyak. Senyawa asam lemak tak jenuh ganda dilaporkan dapat
3
digunakan untuk menurunkan gas CH4 pada ruminansia, seperti pada daun jambu
(Psidium guajava), daun alpukat 24,3 g/kg (Persea americana) (Jayanegara et al.,
2011), minyak kelapa 10-28% (Rasmussen dan Harrison, 2011), dan ekstrak daun
pepaya (Carica papaya) 5,41% (Jafari et al., 2016).
Senyawa asam lemak pada ampas serai wangi dapat diperoleh dengan cara
ekstraksi menggunakan pelarut heksana dan butanol. Penelitian dengan
memanfaakan ekstrak ampas serai wangi sebagai pakan tambahan belum
dilakukan. Oleh sebab itu, penelitian dilakukan dengan pengujian ekstrak heksana
dan butanol ampas serai wangi secara in vitro pada cairan rumen kambing.
Diharapkan dari hasil penelitian didapatkan informasi mengenai potensi
penggunaan ekstrak ampas serai wangi dalam menurunkan gas CH4 pada cairan
rumen kambing.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana hasil kualitas produk fermentasi mikroba cairan rumen kambing
yang disuplementasi ekstrak ampas serai wangi secara in vitro?
2. Apakah ekstrak ampas serai wangi mempengaruhi gas CH4 yang dihasilkan dari
proses fermentasi pakan cairan rumen kambing secara in vitro?
1.3 Hipotesis Penelitian
1. Hasil fermentasi cairan rumen kambing yang disuplementasi ekstrak ampas
serai wangi memiliki kualitas yang baik untuk pertumbuhan mikroorganisme
rumen.
4
2. Suplementasi ekstrak ampas serai wangi pada pakan kambing mempengaruhi
produksi gas CH4 yang dihasilkan.
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui kualitas cairan rumen kambing yang disuplementasi ekstrak ampas
serai wangi secara in vitro.
2. Menguji pengaruh ekstrak ampas serai wangi yang ditambahkan pada pakan
kambing terhadap produksi gas CH4 pada cairan rumen kambing secara in
vitro.
1.5 Manfaat Penelitian
1. Memberikan informasi tentang penggunaan limbah pertanian salah satunya
ampas serai wangi sebagai pakan ternak ruminansia.
2. Memperoleh informasi kandungan yang terdapat pada ampas serai wangi.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Gas Metana
Metana (CH4) adalah salah satu gas rumah kaca yang berkontribusi
menyumbangkan emisinya pada lapisan ozon. Emisi penyumbangan efek rumah
kaca dihasilkan oleh gas CH4 yaitu sebesar 15% (Badan Litbang, 2011).
Persentasi CH4 tidak terlalu besar bila dibandingkan dengan karbon dioksida
(CO2) (sekitar 55%) (Badan Litbang, 2011), tetapi `CH4 merupakan gas yang
memiliki efek rumah kaca 23 kali lebih besar dibandingkan CO2 (Kim et al.,
2008). Sektor pertanian meliputi lahan-lahan pertanian dan peternakan merupakan
salah satu penyumbang emisi gas CH4 terbesar. Sekitar 24,1 % emisi gas CH4
disumbangkan pada sektor peternakan (Haryanto dan Thalib, 2009).
Ternak ruminansia adalah salah satu penyumbang emisi gas CH4 dari sektor
peternakan. Emisi gas CH4 yang disumbangkan merupakan hasil kerja dari bakteri
metanogenik di dalam rumen. Pada ternak ruminansia, pakan difermentasi oleh
mikroba rumen menghasilkan volatile fatty acids (VFA), CO2 dan CH4 (Haryanto
dan Thalib, 2009). Pembentukan gas CH4 di dalam rumen terjadi melalui reaksi
antara CO2 dan H berlebih dari hasil sintesis VFA yang dikatalisis oleh enzim
yang dihasilkan oleh bakteri metanogenik. Reaksi yang terbentuk sebagai berikut :
CO2 + 8H CH4 + 2H2O (metanogenesis)
Melalui proses metanogenesis oleh bakteri metanogen, CH4 yang dihasilkan
pada ternak ruminansia dikeluarkan melalui eruktasi (sekitar 83%), pernapasan
(sekitar 16 %), dan feses (sekitar 1%) (Murray et al., 1976 ; Vlaming, 2008).
5
6
Selain proses metanogenesis, terdapat senyawa-senyawa lain yang dapat dijadikan
substrat oleh bakteri metanogen untuk membentuk gas CH4 secara anaerobik pada
ternak ruminansia yaitu (Wolin dan Miller, 1988) :
4 H2 + CO2 CH4 + 2 H2O (substrat H2 dan CO2)
4 HCO2H CH4 + 3 CO2 + 2 H2O (subtrat Formiat)
4 CH3OH 3 CH4 + CO2 + 2 H2O (substrat Metanol)
CH3COOH CH4 + CO2 (substrat Asetat)
2.2 Serai Wangi (Cymbopogon nardus L.)
Serai wangi (Cymbopogon nardus L.) merupakan salah satu jenis tanaman
minyak atsiri yang termasuk ke dalam famili Gramineae (Gambar 1a). Hasil
penyulingan daun serai wangi akan diperoleh minyak sitronella dan garniol.
Tanaman serai wangi dapat tumbuh pada tanah marginal dan mempunyai
perakaran serabut dengan tinggi tanaman antara 50 – 100 cm. Memiliki daun
tunggal berjumbai yang dapat mencapai panjang daun hingga 1 m dan lebar antara
1,5−2 cm. Tulang daun sejajar dengan tekstur permukaan daun bagian bawah
yang agak kasar. Batang tidak berkayu dan berwarna putih keunguan (Idawanni,
2016). Taksonomi serai wangi menurut Sukamto et al. (2011) :
Divisi : Anthophyta
Filum : Angiospermae
Clas : Monocotyledonae
Famili : Graminae
Genus : Cymbopogon, Andropogon
Species : C. nardus L. (Redle)
7
(a) (b)
Gambar 1. Tanaman serai wangi (a) dan ampas serai wangi (b) (Dok pribadi, 2017)
Ampas serai wangi merupakan salah satu limbah pertanian yang berpotensi
dikembangan sebagai pakan ternak (Gambar 1b). Hasil analisis gizi pakan dari
ampas serai wangi di Balai Penelitian Ternak Ciawi, Badan Litbang Pertanian,
menunjukkan bahwa residu serai wangi mempunyai mutu yang baik dibandingkan
dengan jerami dan rumput gajah (Tabel 1).
Tabel 1. Perbandingan kandungan gizi ampas serai wangi (10% kadar air), rumput gajah
dan jerami (Sukamto et al., 2011).
No Gizi Ampas serai wangi Rumput gajah Jerami
1. Protein 7,00% 10,19% 3,93%
2. Lemak 2,35% 1,64% 0,87%
3. Energi (kkg/GE/kg) 3353,00 4031,00 3167,00
4. Serat kasar 25,73% 34,15% 32,99%
5. Ca 0,35% 0,48% 1,2%
6. P 0,14% 0,23% 1,2%
2.3 Ruminansia
Ruminansia merupakan salah satu ternak yang memiliki sistem pencernaan
kompleks dibandingkan ternak lain. Proses pencernaan tersebut meliputi
pencernaan mekanik, pencernaan hidrolitik dan pencernaan fermentatif.
Pencernaan mekanik terjadi dalam mulut oleh gigi melalui proses mengunyah
8
dengan tujuan untuk memperkecil ukuran, kemudian pakan masuk ke dalam perut
dan usus melalui pencernaan hidrolitik, tempat zat makanan diuraikan menjadi
molekul-molekul sederhana oleh enzim-enzim pencernaan yang dihasilkan oleh
hewan (Sutardi, 1980). Kelebihan ternak ruminansia dibanding ternak lain karena
adanya proses biologis oleh mikroba di dalam rumen yang mampu mengubah
pakan berserat dan pakan protein berkualitas rendah, bahkan non protein nitrogen
menjadi nutrisi yang bermanfaat bagi ternak ruminansia (Kurniawati, 2004).
2.3.1 Kambing Peranakan Etawah (PE)
Kambing Peranakan Etawah (PE) merupakan kambing hasil persilangan
antara kambing Etawah (asal India) dengan kambing Kacang (Gambar 2).
Kambing ini tersebar hampir di seluruh Indonesia. Penampilannya mirip kambing
Etawah, tetapi lebih kecil. Kambing PE merupakan kambing tipe dwiguna, yaitu
sebagai penghasil daging dan susu (perah) (Prabowo, 2010).
Karakteristik kambing PE adalah kuping menggantung ke bawah dengan
panjang 18-19 cm, tinggi badan antara 75-100 cm, bobot jantan sekitar 40 kg dan
betina sekitar 35 kg. Kambing PE jantan berbulu di bagian atas dan bawah leher,
rambut pundak dan paha belakang lebih lebat dan panjang. Kambing PE betina
memiliki rambut panjang hanya pada bagian paha belakang. Warna rambut
kambing PE terdiri atas kombinasi coklat sampai hitam atau abu-abu dan muka
cembung (Hardjosubroto, 1994)
9
Gambar 2. Kambing peranakan etawah (Prabowo, 2010)
2.3.2 Rumen dan Mikroorganisme Rumen
Rumen memiliki kondisi anaerobik dengan tekanan osmosis mirip seperti
tekanan pada aliran darah dan suhu rumen berkisar antara 38-42˚C. pH di dalam
rumen berkisar 6,8, pH akan dipertahankan dengan adanya absorbsi asam lemak
dan NH3. NH3 dimanfaatkan sebagai sumber N dan VFA yaitu antara lain asam
asetat, propionat dan butirat sebagai sumber energi yang digunakan oleh ternak
ruminansia (Gambar 3) (Orskov dan Ryle, 1990). Mikroorganisme sangat
berperan dalam mendegradasi pakan yang masuk ke dalam rumen menjadi
produk-produk sederhana yang dapat dimanfaatkan untuk aktivitas
mikroorganisme rumen. Kelompok utama mikroorganisme yang berperan dalam
pencernaan tersebut terdiri dari bakteri, protozoa, dan jamur yang jumlah dan
komposisinya bervariasi tergantung pada pakan yang dikonsumsi ternak (Preston
& Leng, 1987).
Gambar 3. Struktur kimia asam asetat (a), asam propionat (b), asam butirat (c)
a b c
10
2.3.3 Sistem Pencernaan Ternak Ruminansia
Perut ruminansia terdiri dari empat bagian yaitu retikulum, rumen, omasum
dan obomasum (Gambar 4). Retikulum memiliki kutub penghubung yaitu menuju
rumen dan menghubungkan dengan esofagus. Retikulum membantu proses
ruminasi yaitu mengontrol perintah aliran pakan dan membentuk jalan kembali ke
esofagus. Rumen merupakan bagian terbesar pada perut ruminansia yang
merupakan tempat terjadinya fermentasi pakan. Omasum berperan dalam
penyerapan air dan beberapa asam lemak. Omasum memiliki penghubung bagian
depan retikulum dan bagian belakang abomasum. Abomasum berhubungan
dengan omasum di bagian depan dan usus halus di bagian belakang (Collier et al.,
1984). Abomasum merupakan tempat pertama terjadinya pencernaan secara
kimiawi karena adanya sekresi getah lambung (Aurora, 1989).
Gambar 4. Sistem pencernaan ternak ruminansia (Hart, 2008)
Ruminansia mengunyah pakan secara singkat, lalu menelannya hingga
pakan masuk ke dalam rumen. Dalam rumen terjadi pencernaan makanan secara
biologis oleh bakteri rumen. Selanjutnya, makanan akan dilanjutkan ke retikulum
yang akan mengubah bahan makanan tersebut menjadi gumpalan (cud) yang siap
dimuntahkan lagi untuk dikunyah kedua kalinya. Selama dikunyah untuk kedua
kalinya, makanan ditelan lagi. Pada tahapan ini, makanan langsung masuk
11
kedalam omasum tanpa melalui rumen dan retikulum (Isnaeni, 2006). Proses
pencernaan pakan di dalam rumen akan menghasilkan volatile fatty acids (VFA),
CO2, H2 dan CH4.
VFA berfungsi sebagai sumber energi bagi mikroba rumen, dan merupakan
sumber kerangka karbon bagi pembentukan protein mikroba (Sutardi, 1977). VFA
juga merupakan produk akhir fermentasi karbohidrat dan merupakan sumber
energi utama ruminansia asal rumen. Peningkatan jumlah VFA menunjukkan
mudah atau tidaknya pakan tersebut didegradasi oleh mikroba rumen (Sakinah,
2005). Di dalam rumen, polisakarida dihidrolisa menjadi monosakarida oleh
enzim-enzim mikroba rumen, kemudian monosakarida tersebut seperti glukosa
difermentasi menjadi VFA berupa asetat, propionat, butirat dan CO2 seperti reaksi
di bawah ini (Knapp et al., 2014) :
Glukosa 2 piruvat + 4H (metabolisme karbohidrat)
Piruvat + H2O asetat + CO2 + 2H
Piruvat + 4H propionat + H2O
2 asetat + 4H butirat + 2H2O
Fermentasi anaerobik karbohidrat dalam rumen menghasilkan gas H2 yang
digunakan untuk sintesis VFA. Produksi H2 yang berlebih, dimanfaatkan oleh
bakteri metanogen untuk membentuk gas CH4 (Bunthoen, 2007). Proses
metabolisme karbohidrat di dalam rumen dapat dilihat pada Gambar 5.
12
Gambar 5. Metabolisme fermentasi karbohidrat di dalam rumen (Cavianto, 2011)
2.4 Biohidrogenasi di dalam Rumen
Beberapa lipid yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan
jaringan dapat disintesis oleh sel. Namun sebagian asam lemak tidak dapat
disintesis oleh sel yang pemberiannya diberikan melalui makanan atau yang
dikenal dengan asam lemak esensial (Okara, 2016). Asam lemak pada pakan
terdiri atas rantai hidrokarbon yang memiliki 14-18 karbon, namun ada juga yang
mencapai 20-24 karbon. Terdapat dua jenis asam lemak yakni asam lemak jenuh
yang memiliki ikatan tunggal dan tak jenuh yang memiliki ikatan ganda seperti
monounsaturated fatty acids dan polyunsaturated fatty acids.
Selulosa pati Pektin Hemiselulosa
Heksosa
Asam piruvat
Asetil CoA
Pentosa
Format
CO2 + H2
CH4 Butirat Asetat Propionat
Lintasan Pentosa
Lintasan
Suksinat
Lintasan Embden-
Mayerhoff
13
Polyunsaturated Fatty Acids (PUFA) adalah asam lemak tak jenuh ganda
yang memiliki lebih dari satu ikatan rangkap dan maksimum memiliki 6 ikatan
rangkap dalam struktur rantai karbon. Asam lemak tak jenuh ganda memiliki
gugus utama asam karboksilat (−COOH) dan pada rantai karbon mengandung dua
atau lebih ikatan rangkap, ikatan rangkap tidak terkonjugasi tetapi terpisah oleh
gugus metilen (−CH2), salah satu contoh dari asam lemak tak jenuh ganda yang
banyak terdapat pada hijauan adalah asam linoleat dan asam α-linoleat (Gambar
6).
(a)
(b)
Gambar 6. Struktur (a) asam linoleat dan (b) asam α-linolenat ( Lehninger, 1982)
Asam lemak tak jenuh merupakan racun bagi beberapa bakteri di rumen
terutama yang terlibat dalam pencernaan. Untuk melindungi diri dari efek toksik
tersebut, mikroorganisme rumen akan mengalami lipolisis dan biohidrogenasi
lipid, asam lemak tak jenuh akan terjadi biohidrogenasi menjadi asam lemak
jenuh (Nam dan Garnsworthy, 2006). Sebelum terjadi biohidrogenasi, proses
dimulai dari lipolisis yaitu menghidrolisis lemak dengan ikatan ester (galaktolipid,
fosfolipid, triasilgliserol) yang dilakukan oleh mikroba rumen menjadi asam
lemak tidak jenuh bebas (Buccioni et al., 2012).
Biohidrogenasi terjadi pada asam lemak tak jenuh bebas yang dilepaskan
dalam proses lipolisis dalam rumen. Asam lemak tidak jenuh bebas memasuki
proses biohidrogenasi dengan mereduksi ikatan ganda pada rantai karbon asam
lemak tersebut dengan bantuan mikroba rumen. Biohidrogenasi ini menyebabkan
14
pengurangan asam lemak tak jenuh dengan hasil akhir asam lemak jenuh
(Leurenco et al., 2010).
Gambar 7. Proses metabolisme lipid pada ruminansia (Leurenco et al., 2010)
2.5 Teknik In Vitro
Teknik in vitro gas test (produksi gas) umumnya digunakan dalam tahap
awal penelitian untuk prediksi nilai kecernaan pakan dalam rumen dan prediksi
nilai nutrisi pakan (Kurniawati, 2007). Metode in vitro harus menyerupai sistem
in vivo supaya menghasilkan pola yang sama, sehingga hasil yang didapat akan
mendekati nilai yang diukur dengan teknik in vivo (Arora, 1989). Metode in vitro
sering digunakan karena memberikan hasil yang cepat dengan cara yang murah
dengan kelebihan yaitu penggunaan jumlah hijauan yang relatif lebih sedikit.
Produksi gas in vitro merupakan simulasi rumen dalam sistem bacth culture.
Sampel pakan yang akan diteliti di inkubasi dalam fermentor (syringe glass atau
botol serum) pada suhu 39oC dalam medium anaerob yang diinokulasi dengan
mikroba rumen. Adanya aktifitas fermentasi oleh mikroba rumen akan
menghasilkan gas. Volume gas yang terbentuk dapat digunakan sebagai indikasi
Lipid
Lipolisis
UFA
Biohidrogenasi
SFA
15
proses fermentasi yang terjadi. Prinsip kerja in vitro produksi gas dengan
menggunakan syringe glass adalah gas yang terbentuk selama inkubasi akan
mendorong piston ke atas, sehingga volume gas dapat dibaca pada skala yang
terdapat pada dinding syringe (Kurniawati, 2007).
Metode produksi gas in vitro dapat digunakan untuk mengukur dan
memprediksi nilai kecernakan bahan pakan, pengaruh bahan pakan terhadap
fermentasi di dalam rumen, dan pengaruh bahan pakan terhadap pertumbuhan
mikroba rumen (Kurniawati, 2007). Kecernaan in vitro dipengaruhi oleh beberapa
hal yaitu pencampuran pakan, cairan rumen dan inokulan, pH kondisi fermentasi,
pengaturan suhu fermentasi, lamanya waktu inkubasi, ukuran partikel pakan dan
larutan penyangga (Selly, 1994).
2.6 Ekstraksi Sokletasi
Ekstraksi adalah penyarian zat-zat berkhasiat atau zat-zat aktif dari bagian
tanaman obat, hewan dan beberapa jenis ikan termasuk biota laut. Tujuan ekstraksi
bahan alam adalah untuk menarik komponen kimia yang terdapat pada bahan alam.
Ekstraksi ini didasarkan pada prinsip perpindahan massa komponen zat ke dalam
pelarut, dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka kemudian
berdifusi masuk ke dalam pelarut (Harborne, 1987) .
Metode sokletasi dilakukan dengan menempatkan serbuk sampel dalam
sarung selulosa (dapat digunakan kertas saring) dalam slonsong yang ditempatkan
di atas labu dan di bawah kondensor (Gambar 8). Larutan penyari yang sesuai
dimasukkan ke dalam labu dan suhu penangas diatur sesuai titik didih. Larutan
penyari dalam labu akan menguap dan didinginkan oleh kondensor menjadi
16
molekul-molekul cairan yang kemudian jatuh kedalam slongsong menyari zat
aktif di dalam simplisia.
Gambar 8. Perangkat ekstraktor soklet (CSIRO, 1998)
Sirkulasi terjadi jika larutan penyari telah mencapai permukaan sifon dan
akan turun kembali ke labu bulat melalui pipa kapiler. Ekstraksi sempurna
ditandai bila larutan yang berada di sifon tidak berwarna. Keuntungan dari metode
ini adalah proses ektraksi yang kontinyu, sampel terekstraksi oleh pelarut murni
hasil kondensasi sehingga tidak membutuhkan banyak pelarut dan tidak memakan
banyak waktu. Kerugiannya adalah senyawa yang bersifat termolabil dapat
terdegradasi karena ekstrak yang diperoleh terus menerus berada pada titik didih
(Mukhriani, 2014).
2.7 PCR (Polymerase Chain Reaction)
Polymerase Chain Reacton (PCR) merupakan teknik sintesis dan
amplifikasi DNA secara in vitro. Teknik PCR ini pertama kali dikembangkan oleh
Karry Mullis pada tahun 1985. PCR (Gambar 9) dapat digunakan untuk
mengamplifikasi segmen DNA dalam jumlah jutaan kali hanya dalam
beberapa jam (Rudiretna et al, 2001). PCR adalah suatu teknik yang
melibatkan beberapa tahap yang berulang (siklus) dan dalam setiap siklusnya
terjadi duplikasi jumlah target DNA untai ganda. Untai ganda DNA templat
17
(unamplified DNA) dipisahkan dengan denaturasi termal yang kemudian
didinginkan hingga mencapai titik suhu tertentu untuk memberi waktu pada
primer menempel (anneal primers) pada daerah tertentu dari target DNA.
Gambar 9. Instrument Real-Time PCR (Dok pribadi, 2017)
Teknik RT-PCR ini sangat berguna untuk mendeteksi ekspresi gen,
amplifikasi RNA sebelum dilakukan kloning dan analisis, maupun diagnosis
agensia infektif maupun penyakit genetik. Teknik RT-PCR merupakan teknik
yang digunakan untuk mendeteksi virus yang memiliki genom RNA seperti
sebagian besar virus tumbuhan sehingga diperlukan modifikasi teknik PCR karena
molekul sasarannya adalah RNA. RT-PCR merupakan teknik PCR yang
menggandakan RNA menjadi DNA. Teknik RT-PCR terdiri atas dua reaksi yaitu
transkipsi balik (reserve transcription) yang menggunakan genom DNA virus
sebagai cetakan dan menghasilkan cDNA primer (untai tunggal) serta reaksi
penggandaan PCR. Primer yang digunakan sesuai dengan virus yang akan
dideteksi. PCR merupakan teknik yang relatif sederhana dan merupakan teknik
pengandaan (amplifikasi) dengan menggunakan DNA primer yang memiliki
runutan nukleotida khas untuk molekul asam nukleat yang akan dideteksi. Primer
merupakan molekul oligonukleotida yang disintesis in vitro dan runutan
18
nukleotidanya disesuaikan dengan genom virus yang akan dideteksi. PCR hanya
akan menggandakan asam nukleat yang disesuaikan dengan primer.
Komponen-komponen yang dibutuhkan pada proses PCR adalah templat
DNA, sepasang primer yaitu suatu oligonukleotida pendek yang mempunyai
urutan nukleotida yang komplementer dengan urutan nukleotida DNA templat,
dNTPs (Deoxynucleotide thriphospates), buffer PCR, Magnesium klorida, dan
enzim polimerase DNA (Rudiretna et al., 2001). Prinsip proses amplifikasi
menggunakan real-time PCR sama dengn proses amplifikasi pada PCR secara
konvensional. Namun, dalam real-time PCR terdapat tambahan komponen PCR
yaitu probe. Dimana probe merupakan primer yang diberi label pewarna dye yang
terdiri atas reporter dan peredam pewarna (quancher). Fluoresensi dari reporter
hanya dilepaskan ketika dua pewarna secara fisik terpisah melalui hibridisasi atau
aktivitas nuclease. Standar posisi label dye, yaitu quancher berada pada 3‘ dan
reporter pada 5‘ probe.
Instrumen real-time PCR mendeteksi amplikon dengan cara mengukur
peningkat pewarna (dye) fluoresen yang berpendar ketika terikat dengan double-
stranded DNA. Karena sifat inilah maka pertumbuhan fragmen DNA hasil
amplifikasi dapat diikuti secara seketika, semakin banyak DNA yang terbentuk,
semakin tinggi pula intensitas fluoresensi yang dihasilkan. Quantitative PCR
dimungkinkan dapat mendeteksi secara akurat konsentrasi DNA hingga hitungan
picogram atau setara dengan sel tunggal karena sensitifitas dye yang sangat tinggi.
Hasil peningkatan fluoresensi digambarkan melalui kurva amplifikasi yang
menunjukkan tiga fasa yaitu fasa awal, fasa exponensial atau puncak, dan fasa
plateau atau stabil.
19
2.8 GC-MS (Gas Cromatography-Mass Spectrophotometry)
Instrumen GC-MS (Gambar 10) dirancang dengan menggunakan dua bagian
utama, yaitu kromatografi gas dan spektrofotometri masa. Kromatografi gas
menggunakan sebuah kolom kapiler sebagai fasa diam. Perbedaan sifat kimia
antara molekul dalam sebuah pencampuran akan memisahkan molekul pada saat
sampel tersebut masuk ke dalam kolom. Molekul-molekul akan memiliki waktu
retensi yang berbeda-beda untuk keluar dari kromatografi gas, dan hal ini
memungkinkan untuk spektrofotometri masa mendeteksi ion–ion molekul secara
terpisah. Spektrofotometri masa akan mendeteksi fragmen ini dan dihasilkan
massa molekul relatifnya.
Gambar 10. Instrument GC-MS
Secara umum, GC-MS memiliki tiga konfigurasi utama, yitu GC, konektor,
dan MS. Prinsip kerja GC-MS didasarkan pada perbedaan kepolaran dan massa
molekul sampel yang dapat diuapkan. Sampel yang berupa cairan atu gas
langsung diinjeksikan ke dalam injektor, jika sampel berbentuk padatan maka
dilarutkan terlebih dahulu dengan pelarut yang dapat diuapkan. Aliran gas yang
mengalir akan membawa sampel yang teruapkan untuk masuk ke dalam kolom.
Komponen-komponen yang ada pada sampel akan dipisahkan berdasarkann
partisi diantara fase gerak (gas pembawa) dan fase diam (kolom). Hasilnya adalah
20
berupa molekul gas yang kemudian akan diionisasikan pada spektrofotometer
massa sehingga molekul gas itu akan mengalami fragmentasi yang berupa ion-ion
positif. Ion akan memiliki rasio yang spesifik antara massa dan muatannya
(Harvey, 2000).
21
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Kegiatan penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari - Mei 2017. Tempat
pelaksanaan penelitian di Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PAIR)
Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Jalan Lebak Bulus Raya, Jakarta
Selatan.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah alat-alat gelas (Phyrex), Labu ekstraksi
(Schott Duran), pH meter (765 calimatic knick), oven (Fisher), desikator, termos,
cawan conway, pompa vakum, kain kassa, kertas saring, neraca analitik
(Sartorius), cawan porselin, pipet mikro, destilator (Glass Col), buret (Assistant
Germany), mikrotub, stirer, hotplate (Ika Labortechnik), syringe glass (Fortuna®
Optima glass syringes) , gas bags (Techinstro), gas analyzer (MRU Vario Plus),
soxhlet (Atico), reflux (Gerhardt), sentrifuse (Hitachi), tanur listrik (Pyrolabo),
waterbath (Dolphin® Instruments), grinder (Fritsch Standard Funnel V2A 14304),
GCMS (Agilent technology type 7890 A) dan PCR (My GO Pro).
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah ampas serai wangi
hasil penyulingan dari Desa Cibunian Bogor, cairan rumen kambing, akuades
(Eydam), larutan Mc Dougall, phenolpthalen 1%, H2SO4 (Merck), HCl (Merck),
NaOH (Merck), K2CO3 (Merck), aseton (Merck) pa, larutan EDTA (Merck),
CaCl2.2H2O (Merck), MnCl2.4H2O (Merck), COCl2.6H2O (Merck), FeCl3.6H2O
21
22
(Merck), NaHCO3 (Merck), NH4HCO3 (Merck), Na2HPO4 (Merck), KH2PO4
(Merck), MgSO4.7H2O (Merck), Na2S.H2O (Merck), Na2B4O7.10H2O (Merck),
natriumlauryl sulfat (Merck), metanol (Merck) pa, etanol (Merck) pa, heksana
(Merck) pa, indikator Conway, butanol (Merck) pa, petroleum eter (Merck) pa,
H3BO3 (Merck), selenium (Merck), buffer HCO3, resazurin, gas CO2, vaselin, dan
air panas, larutan lysozyme (LL), proteinase K, genomic lysis, digestion buffer,
cyber green, Rnase A.
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 Analisis Proksimat Rumput Lapangan
Rumput lapangan diptong sekitar 3-5cm, kemudian dioven pada suhu 60oC
selama 48 jam dan dihaluskan menggunakan grinder. Sampel yang telah halus
dilakukan uji proksimat meliputi pengukuran bahan kering (BK), bahan organik
(BO), kadar abu, lemak kasar (LK), protein kasar (PK) serta Neutral Detergen
Fiber (NDF) (AOAC, 2005).
Penentuan bahan kering dilakukan menggunakan cawan porselin yang
dikeringkan di oven pada suhu 105oC selama 1 jam. Setelah itu, cawan porselin
didinginkan dalam desikator selama 30 menit kemudian ditimbang bobot
kosongnya (a). Sebanyak 0,2 g sampel (b) ditimbang dalam cawan dan
dikeringkan di oven pada suhu 105oC selama 24 jam. Sampel didinginkan dalam
desikator selama 30 menit kemudian cawan beserta isinya ditimbang (c).
Penentuan kadar abu dan bahan organik dilakukan menggunakan sampel yang
telah dikeringkan kemudian dilakukan pengabuan di tanur pada suhu 600oC
selama 6 jam. Sampel abu didinginkan di desikator selama 30 menit kemudian
23
ditimbang (d). Selanjutnya dilakukan perhitungan bahan kering (BK), bahan
organik (BO) dan kadar abu dengan rumus sebagai berikut :
% BK =
x 100%
% BO =
x 100%
% Kadar Abu = 100 – BO
Keterangan: a = berat cawan kosong (gr)
b = berat cawan yang diisi dengan sampel (gr)
c = berat cawan berisi sampel yang sudah dikeringkan (gr)
d = berat cawan berisi sampel yang sudah jadi abu (gr)
Pengujian lemak kasar dilakukan dengan menggunakan metode sokletasi.
Sebanyak 0,5 g sampel (x) ditimbang dan dibungkus dengan kertas saring bebas
lemak yang bobotnya telah diketahui (y), sampel dimasukkan kedalam selongsong
soklet dan diekstraksi menggunakan petroleum eter selama 6 jam. Sampel
dikeringkan di oven pada suhu 105oC selama 24 jam, kemudian ditimbang
bobotnya (z) dan dilakukan perhitungan % kadar lemak kasar dengan rumus
(AOAC, 2005) :
% Lemak Kasar =
x 100%
Pengujian protein kasar dilakukan dengan cara sampel ditimbang sebanyak
0,3 g ditambahkan 1,5 g katalis selenium, selanjutnya dimasukkan kedalam labu
Kjeldahl yang berisi 20 ml HCl lalu sampel didestruksi sampai warna larutan
menjadi hijau-kekuningan jernih. Setelah itu sampel didinginkan selama 15 menit.
Sampel kemudian ditambahkan 300 ml akuades dan dinginkan kembali. Setelah
itu ditambahkan 100 ml NaOH, selanjutnya dilakukan destilasi dan hasil destilasi
24
ditampung dengan 10 ml HCl 0,1 N yang telah ditambah 3 tetes indikator
campuran methylen blue dan methylen red. Sampel dititrasi dengan NaOH 0,1 N
sampai terjadi perubahan warna dari ungu biru kehijauan. Penetapan blanko
dilakukan dengan cara 10 mL HCl 0,1 N dipipet dan ditambahkan 2 tetes
indikator PP selanjutnya dititrasi dengan NaOH 0,1 N. Selanjutnya dilakukan
perhitungan % protein kasar dengan rumus (AOAC, 2005) :
% Protein Kasar = ( – )
3.3.2 Proses Ekstraksi Ampas Serai Wangi dan Analisis Fitokimia (Jafari et
al., 2016)
Ampas serai wangi diptong sekitar 3-5cm, kemudian dioven pada suhu 60oC
selama 48 jam dan dihaluskan menggunakan grinder. Ekstraksi ampas serai wangi
dilakukan dengan metode sokletasi. Ampas serai wangi sebanyak 125 g ditimbang
dan dibungkus dengan kertas saring. Metanol sebanyak 1,25 L ditambahkan ke
dalam labu bulat, ampas serai wangi yang telah dibungkus kemudian dimasukkan
ke dalam selongsong soklet dan diekstraksi pada suhu 80oC selama 6-8 jam.
Ekstrak metanol yang dihasilkan dipisahkan dengan pelarutnya menggunakan
rotary evaporator. Ekstrak metanol yang telah diuapkan kemudian diekstraksi
dengan corong pisah menggunakan 400 ml akuades,150 ml heksana dan 150 ml
butanol. Ekstrak heksana dan butanol dipisahkan dengan pelarutnya menggunakan
rotary evaporator.
Ekstrak heksana dan butanol kemudian dilakukan analisis fitokimia berupa
tanin, saponin dan terpenoid. Analisis tanin dilakukan dengan cara ekstrak
dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan 2-3 tetes larutan
25
FeCl3 1%. Hasil positif ditunjukkan dengan terbentuknya warna biru tua atau
hitam kehijauan. Analisis saponin dilakukan dengan cara ekstrak dimasukkan ke
dalam tabung reaksi dan ditambah air panas, kemudian dikocok lalu ditambahkan
2 tetes HCl. Apabila masih terbentuk buih yang stabil, maka sampel positif
mengandung saponin. Analisis terpenoid dilakukan dengan cara ekstrak
dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian ditambahkan asam asetat glasial
sampai sampel terendam semuanya, dibiarkan selama kira-kira 15 menit, ekstrak
ditambahkan 2-3 tetes H2SO4. Adanya triterpenoid ditunjukkan dengan terjadinya
warna kecoklatan atau violet, sedangkan adanya steroid ditunjukkan dengan
adanya warna biru kehijauan.
3.3.3 Pembuatan Larutan McDougall (Krishnamoorthy, 2001).
Larutan McDougall terdiri dari larutan buffer, larutan makromineral,
larutan mikromineral, resazurin, dan larutan pereduksi. Larutan buffer dibuat
dengan mencampurkan NaHCO3 35 g dan NH4HCO3 4 g pada 1000 ml akuades.
Larutan makromineral dibuat dengan mencampurkan Na2HPO4 5,7 g, KH2PO4 6,2
g dan MgSO4.7H2O 0,6 g yang dicampurkan dalam 1000 ml akuades. Larutan
resazurin dibuat dari 100 mg resazurin yang dilarutkan dalam 100 ml akuades.
Larutan pereduksi dibuat dari Na2S.H2O 398,46 mg, NaOH 1M 0,263 ml dan
akuades sampai 41 ml. Pembuatan larutan McDougall untuk 2 L adalah dengan
mencampurkan akuades 752 ml, mikromineral 0.16 ml, buffer 310 ml,
makromineral 250 ml, resazurin 0.68 ml dan larutan pereduksi 41 ml. Larutan Mc
Dougall sebelum digunakan harus disiapkan dalam kondisi inkubasi pada suhu
39oC dan disuplai dengan gas CO2.
26
3.3.4 Pengambilan Cairan Rumen (Wahyono, 2015)
Pengambilan cairan rumen kambing dilakukan pada pagi hari sebelum
diberi pakan. Kambing dipotong, kemudian cairan rumen diambil dan dimasukkan
kedalam termos yang sebelumnya telah diisi air panas pada suhu ±40oC yang
kemudian dibuang dan digantikan oleh cairan rumen. Cairan rumen disaring
menggunakan kain kasa empat lapis ke dalam erlenmeyer yang disertai pemberian
gas CO2.
3.3.5 Analisis In Vitro Metode Hohenheim Gas Test (Widiawati et al., 2008)
Uji in vitro dengan syringe menggunakan sampel rumput lapangan, ekstrak
heksana, ekstrak butanol ampas serai wangi dengan penambahan cairan rumen
dan larutan Mc Dougall sebanyak 40 ml. Sampel diinkubasi pada suhu 39oC
selama 24 jam. Analisa parameter yang diukur meliputi pH, NH3, VFA total dan
parsial, DBO (Degradasi Bahan Organik), DNDF (Degradasi Neutral Detergen
Fiber), RT-PCR, produksi total gas dan CH4 serta kandungan asam lemak.
Tabel 2. Komposisi pakan untuk perlakuan in vitro
Perlakuan Rumput
Lapangan (g)
Ekstrak (g) Cairan Rumen +
Larutan Mc Dougall Heksana Butanol
Kontrol 0,2 - - +
A 0,2 0,015 - +
B 0,2 - 0,015 +
Keterangan :
A : Ekstrak heksana
B : Ekstrak Butanol
(+) : Penambahan cairan rumen
(-) : Tidak ditambahkan sampel
3.3.5.1 Pengukuran Derajat Keasaman (pH) (AOAC, 2005)
Pengukuran pH dilakukan dengan diamati derajat keasaman sampel pada
jam ke-0 dan 24. Sebelum dilakukan pengukuran, pH meter terlebih dahulu
dikalibrasi dengan larutan pH 4 dan 7.
27
3.3.5.2 Konsentrasi Volatile Fatty Acids (VFA) Total dan parsial
(Abdurachman dan Askar, 2000)
Sampel (filtrat) hasil fermentasi sebanyak 1 mL dimasukkan ke dalam
tabung eppendorf ditambahkan dengan 30 mg asam sulfo-5-salisilat dihidrat dan
dihomogenkan. Tabung eppendorf disentrifus pada kecepatan 12000 rpm selama
10 menit pada suhu 7oC. Sampel kemudian diinjeksikan ke dalam GC.
Konsentrasi VFA parsial kemudian dihitung dengan rumus berikut :
VFA (mM) =
Keterangan: VFA = Volatile fatty acids (asetat, propionat dan butirat)
BM = Berat molekul VFA parsial
3.3.5.3 Pengukuran Amonia (NH3) (General Laboratory Procedures, 1966)
Pengukuran NH3 dilakukan menggunakan teknik Mikrodifusi Conway.
Sebelum pengukuran, vaselin dioleskan pada bagian bibir dan tutup cawan.
Sampel yang digunakan adalah cairan rumen jam ke-0 dan 24. Sebanyak 1 ml
sampel dimasukkan pada ruang bagian kanan dan pada ruang bagian kiri
dimasukkan 1 ml K2CO3. Pada bagian tengah cawan Conway diisi dengan 1 ml
indikator Conway. Cawan Conway ditutup rapat dan digoyangkan hingga sampel
dan K2CO3 tercampur rata, sampel dibiarkan selama 2 jam sampai larutan pada
cawan kecil di bagian tengah Conway berubah menjadi kebiruan. Indikator
Conway diukur menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 700 nm.
Konsentrasi NH3 dapat dihitung dengan persamaan pada kurva kalibrasi:
y = a + bx
28
3.3.5.4 Degradasi bahan organik (DBO) (Wahyono, 2015)
Pengukuran degradasi bahan organik (DBO) dilakukan dengan cara sampel
yang diinkubasi dalam rumen disaring dengan vakum yang dilapisi kertas saring
dan telah diketahui bobotnya. Sampel dan kertas saring dioven pada suhu 105°C
selama 24 jam, kemudian dimasukkan ke dalam tanur 600°C. Selisih berat sampel
sebelum dan sesudah dimasukkan tanur adalah kadar bahan organik sampel. Nilai
DBO dapat dihitung menggunakan rumus:
DBO (%) = )(
)()(
BKxAxBO
BKxBxBOBKxAxBO x 100%
Keterangan: DBO : degradasi bahan organik
BK : kandungan bahan kering (%)
BO : kandungan bahan organik
3.3.5.5 Degradasi Neutral Detergent Fiber (DNDF) (Ørskov dan McDonald,
1979; Krishnamoorthy, 2001).
Kandungan NDF dapat ditentukan dengan cara sampel hasil inkubasi
ditimbang sebanyak 0,2 g (a) ke beaker glass ukuran 500 ml. Setelah itu, larutan
Neutral Detergent Soluble (NDS) 40 ml ditambahkan ke dalamnya. Bahan- bahan
tersebut dipanaskan sampai mendidih selama satu jam, lalu disaring dengan kertas
saring yang sebelumnya telah diketahui bobotnya (b) dengan bantuan pompa
vakum. Residu hasil penyaringan dibilas air panas dan ditambah dengan aseton ±
30 ml. Hasil saringan tersebut dimasukkan ke oven bersuhu 105ºC selama 24 jam,
kemudian diletakkan di desikator dan ditimbang (c). Kandungan NDF dihitung
dengan rumus:
%NDF=a
bc x100%
29
Nilai DNDF dihitung dengan rumus:
DNDF (%) = )(
)()(
BKxAxNDF
BKxBxNDFBKxAxNDF x 100%
Keterangan: DNDF : degadasi NDF
BK : kandungan bahan kering (%)
NDF : kandungan NDF (%)
A : berat sampel sebelum inkubasi
B : berat sampel setelah inkubasi
3.3.5.6 Analisis Populasi Mikroorganisme Cairan Rumen (Sukamto et al.,
2006)
Populasi mikroorganisme rumen dianalisis dalam 2 tahapan, yaitu isolasi
DNA dan pengukuran populasi dengan RT-PCR. isolasi DNA dan pengukuran
populasi dengan Real Time-PCR. Sebelumnya, mikrotub diberi label perlakuan
kontrol, ekstrak heksana dan ekstrak butanol cairan rumen dengan pengulangan
tiap perlakuan sebanyak 3 kali. Langkah pertama, isolasi DNA yaitu sampel
cairan rumen seluruh perlakuan dan kontrol dimasukkan ke dalam mikrotub steril
sebanyak 1 ml. Sampel DNA tersebut akan digunakan untuk isolasi DNA bakteri
Gram positif dan negatif.
Isolasi bakteri Gram positif dimulai dari sentrifugasi seluruh sampel DNA
dengan kecepatan 10.000 rpm selama 10 menit pada suhu 4ºC kemudian
dipindahkan peletnya ke dalam collection tube. Pelet yang telah dipindahkan ke
mikrotube kemudian disuspensi dengan 180 µl larutan Lysozyme (LL), lalu
divortex agar homogen. Sampel diinkubasi selama 30 menit pada dry bath dengan
suhu 37ºC. Setelah diinkubasi, sampel ditambahkan 20 µl Proteinase K dan
divortex. Setelah homogen, sampel diberi 200 µl PureLink Genomic Lysis/binding
30
buffer dan sampel kembali divortex. Sampel yang telah homogen diinkubasi
kembali pada suhu 55ºC selama 30 menit. Setelah inkubasi, sampel diberi 200 µl
96 - 100% etanol dan divortex sampai homogen.
Sampel bakteri Gram negatif yang telah didapatkan peletnya dari hasil
sentrifugasi 10.000 rpm selama 10 menit pada suhu 4ºC diberi 180 µl PureLink
Genomic Digestion Buffer. Kemudian, sampel diresuspensi dengan 20 µl
Proteinase K, lalu divortex hingga homogen. Sampel yang telah homogen lalu
diinkubasi selama 60 menit pada suhu 55ºC. Sampel yang telah diinkubasi diberi
20 µl Rnase A dan divortex hingga homogen. Sampel yang telah homogen
kemudian diinkubasi selama 2 menit pada suhu ruang. Kemudian sampel
ditambahkan 200 µl PureLink Genomic Lysis/ binding buffer dan divortex
kembali. Sampel yang telah divortex diberikan 200 µl 90 - 100% etanol dan
divortex lagi.
Setelah mendapatkan sampel bakteri Gram positif dan negatif, selanjutnya
dilakukan purifikasi, yaitu dengan memindahkan sampel bakteri Gram positif dan
negative ke dalam PureLink Spin Column, kemudian disentrifugasi dengan
kecepatan 10.000 xg selama 1 menit. Collection tube dibuang dan diganti dengan
yang baru untuk dipasangkan pada spin column. Spin colum tersebut ditambahkan
500 µl Wash Buffer 1, kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 10.000 x g
selama 1 menit pada suhu ruang.
Setelah disentrifugasi, collection tube diganti dengan yang baru, lalu
ditambahkan 500 µl Wash Buffer 2 ke dalam spin column tersebut. Kemudian
sampel disentrifugasi kembali dengan kecepatan maksimal selama 3 menit dengan
suhu kamar. Collection tube hasil sentrifugasi dibuang, sedangkan spin column
31
dipasangkan dengan tabung microsentrifuge steril 1.5 ml. Setelah itu,
ditambahkan 25 – 200 µl PureLink Genomic Elution Buffer dan diinkubasi pada
suhu kamar selama 1 menit. Setelah inkubasi tersebut disentrifugasi dengan
kecepatan maksimum selama 1 menit pada suhu ruang. Supernatan yang terbentuk
pada microsentrifuge tersebut adalah mengandung DNA.
Sebelum dilakukan RT-PCR, terlebih dahulu dibuat larutan mix PCR yang
terdiri dari 175 µl CyberGreen, 0.4 µl primer, dan 3.6 µl akuades. Larutan mix
PCR tersebut diambil sebanyak 9 µl dan dicampur dengan sampel DNA sebanyak
2 µl. Larutan yang dicampur kemudian di spin-down lalu dimasukkan ke dalam
Thermal cycler RT-PCR. Kondisi pengaturan PCR dilihat di lampiran 1.
Setelah kurang lebih 60 menit, hasil quantification cycle DNA bisa dilihat di
komputer yang terhubung pada thermal cycler. Data yang didapat disajikan dalam
bentuk tabel dengan kode perlakuan yang sesuai dengan label mikrotub. Setelah
itu, hasil dikelompokkan berdasarkan perlakuan dan dibuat grafik fungsi (y) di
micosoft excel. Setelah didapat grafik fungsi (R=1), hasil quantification cycle (x)
dimasukkkan dalam rumus fungsi pada grafik tersebut. Kemudian, didapatkan
jumlah populasi mikroorganisme cairan rumen kambing dalam satuan sel/ml.
3.3.5.7 Produksi Gas Total (Manke et al., 1979)
Cairan rumen yang telah diinkubasi dalam waterbath dilihat produksi gas
yang dihasilkan dengan melihat skala pada syringe glass. Pengamatan dilakukan
pada jam ke-0 dan 24. Setelah diikubasi selama 24 jam skala kembali dibaca dan
dicatat gas yang dihasilkan. Gas yang dihasilkan dalam syringe glass kemudian
ditarik sampai 100 ml lalu dimasukkan secara perlahan ke dalam gas bags sampai
32
tidak ada gas lagi yang tersisa. Besar produksi gas (ml/200mg BK) yang diperoleh
dapat diketahui dengan rumus:
Gas Total (ml/200mg) =
Keterangan: Vol. t : Volume gas 24 jam
Vol. to : Volume gas awal
Vol. blanko : Volume gas pada blanko
3.3.5.8 Pengukuran Konsentrasi Gas CH4 (Wahyono, 2015)
Gas yang telah diperoleh dan ditampung dalam gas bags kemudian
dianalisis menggunakan gas analyzer® untuk mengetahui produksi gas metana
yang dihasilkan. Angka yang tercantum di gas analyzer® merupakan jumlah
produksi gas yang dihasilkan.
3.3.5.9 Analisis Asam Lemak (Czarniecki, 1998)
Sebelum sampel dianalisa terlebih dahulu dilakukan esterifikasi. Sampel
rumen direaksikan dengan BF3 dalam metanol. Campuran dikocok dan
dipanaskan selama ± 15 menit. Selanjutnya didiamkan sampai terbentuk 2 lapisan.
Lapisan atas dipisahkan dengan sentrifugasi dan dipurifikasi lebih lanjut dengan
menambahkan Na2SO4 untuk menghilangkan kadar airnya. Hasil esterifikasi
dimasukkan ke dalam vial untuk dianalisis lebih lanjut dengan alat GCMS Agilent
technology type 7890 A. Sebanyak 1 mL sampel lemak yang telah diesterifikasi
diinjeksikan ke dalam kolom GC dengan menggunakan metode autosampler.
Kondisi instrumen GCMS dapat dilihat pada lampiran 3.
33
3.4 Analisis Data
Data yang telah diperoleh meliputi produksi gas pada lima perlakuan
sebelumnya diuji distribusi normal terlebih dahulu. Jika Sig>0,05, maka data
menunjukkan berdistribusi normal. Setelah itu, kemudian data yang berdistribusi
normal dianalisis dengan menggunakan program Statistical Package for the
Social Science (SPSS) 20 dengan uji Analisis Variansi dua arah pada batas
kepercayaan 95% (α = 0,05) untuk mengetahui perbedaan rata-rata masing-
masing dari waktu, perlakuan dan interaksi keduanya terhadap masing-masing
parameter. Data yang diuji berupa pH, NH3, DBO, DNDF, analisis produksi gas
total dan CH4. Jika hasil berbeda nyata, maka dilanjutkan dengan uji Duncan
untuk melihat perbandingan yang berbeda nyata.
34
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Persen Rendemen dan Analisis Fitokimia Ekstrak Ampas Serai Wangi
Proses ekstraksi menghasilkan persen rendemen yang berbeda-beda, ekstrak
awal dengan pelarut metanol dihasilkan sebesar 16,15% yang kemudian dilakukan
fraksinasi. Hasil fraksi heksana memiliki persen rendemen lebih besar
dibandingkan butanol, menandakan bahwa ekstrak lebih banyak mengandung
senyawa non polar (Tabel 3). Hal tersebut terjadi karena senyawa yang
terkandung dalam serai wangi sebagian besar adalah minyak esensial (Pino et al.,
2013). Kelarutan senyawa dalam suatu pelarut ditentukan oleh sifat polaritasnya.
Senyawa yang bersifat polar cenderung larut dalam pelarut polar, sedangkan
senyawa non polar larut dalam pelarut non polar (Ketaren, 2008).
Tabel 3. Hasil ekstraksi ampas serai wangi
Ekstrak Bobot Ekstrak (g) Rendemen (%)
Metanol 15,3875 16,15
Fraksi heksana 3,4950 22,71
Fraksi butanol 0,7067 4,59
Keterangan : Bobot ampas serai wangi 104,4020 g
Setelah ekstrak diperoleh, dilanjutkan dengan analisis fitokimia untuk
menguji kandungan senyawa metabolit sekunder. Hasil yang diperoleh merupakan
data kualitatif yang menunjukkan kandungan metabolit sekunder dari ampas serai
wangi secara umum. Hasil fitokimia menunjukkan bahwa ekstrak heksana dan
ekstrak butanol positif terhadap tanin, sedangkan pengujian saponin dan terpenoid
menunjukkan hasil negatif pada ekstrak heksana maupun butanol (Tabel 4).
34
35
Tabel 4. Hasil fitokimia ekstrak ampas serai wangi
Uji Fitokimia Ekstrak Ampas Serai Wangi
Butanol Heksana
Tanin ++ +
Saponin - -
Terpenoid - -
Serai wangi mengandung beberapa senyawa kimia antara lain tanin,
polifenol (Mane et al., 2010), terpenoid dan minyak esensial (Leung dan Foster,
1996). Analisis fitokimia (Tabel 4) menunjukkan ekstrak negatif terhadap
terpenoid, hal tersebut dapat disebabkan terpenoid mengalami penguapan pada
saat proses penyulingan minyak sitronela yang terkandung pada serai wangi
(Ganjewela, 2009), sehingga tidak terdeteksi secara kualitatif.
Uji positif terhadap tanin ditunjukkan dengan perubahan warna larutan
menjadi hijau kehitaman setelah penambahan FeCl3 1%. Pereaksi FeCI3
digunakan secara luas untuk mengidentifikasi senyawa fenol termasuk tanin.
FeC13 bereaksi dengan salah satu gugus hidroksil yang terdapat pada senyawa
tanin. Berikut reaksi pembentukan warna senyawa tanin dan FeCl3 (Simaremare,
2014): FeCl3 Fe 3+
+ 3Cl-.
Tanin merupakan golongan senyawa polifenol yang terdapat pada daun
dan buah tanaman. Tanin memiliki beberapa manfaat, diantaranya tanin dapat
melindungi protein dari degradasi mikroba rumen, karena tanin mampu mengikat
protein dengan membentuk senyawa kompleks yang resisten terhadap protease
sehingga menurunkan degradasi protein di dalam rumen (Jayanegara dan Sofyan,
2008). Selain menghambat mikroba rumen, tanin juga digunakan sebagai bahan
pakan aditif dalam menurunkan emisi metana (CH4). Mekanisme penghambatan
CH4 dapat terjadi di dalam rumen secara langsung dan tidak langsung, secara
36
langsung dengan menghambat proses metanogenesis (anti metanogen), secara
tidak langsung dengan menghambat pertumbuhan protozoa, dan bakteri sebagai
agen pembentuk CH4 (Kamra et al., 2012).
4.2 Hasil Proksimat Rumput Lapangan
Analisis proksimat dilakukan untuk mengetahui komposisi nutrisi yang
terdapat dalam bahan pakan. Analisis proksimat dilakukan pada rumput lapangan
meliputi bahan kering, bahan organik, kadar abu, lemak kasar, protein kasar dan
neutral detergen fiber (NDF) (Tabel 5). Kandungan nutrisi dalam bahan pakan
tersebut akan mempengaruhi mikroorganisme di dalam rumen (Wilson dan
Kennedy, 1996).
Tabel 5. Kandungan nutrisi rumput lapangan
Proksimat Rumput Lapangan SNI No. 3148.2
Bahan Kering (%) 94,77 ±86%.
Bahan Organik (%)
Kadar Abu (%)
86,62
13,38
±74%
−
Lemak Kasar (%) 4,29 ±7%.
Protein Kasar (%) 8,5 8,20-12,49
NDF (%) 61,85 −
Ket : *SNI Pakan konsentrat
Bahan kering merupakan pakan bebas air yang berkaitan dengan
pengeringan pakan ke dalam oven sampai mencapai bobot yang konstan. Nilai
bahan kering yang diperoleh pada uji proksimat sebesar 94,77%, masih memenuhi
standar yang diizinkan. Lemak kasar, protein kasar dan serat kasar termasuk
komponen bahan organik. Hasil bahan organik sebesar 86,62% berbanding lurus
dengan kadar abu sebesar 13,38%. Bahan organik yang tinggi akan menghasilkan
kadar abu yang rendah (Tabel 5).
37
Hasil lemak kasar yang dihasilkan pada analisis proksimat yaitu 4,29% tidak
memenuhi syarat SNI sebesar 7% (Tabel 5). Lemak kasar yang rendah karena
pakan berupa hijauan, sehingga hal tersebut menunjukkan perlu adanya lemak
tambahan dalam pakan untuk memenuhi kebutuhan pakan ternak. Lemak kasar
dibutuhkan oleh ternak sebagai sumber energi dan metabolisme tubuhnya
(Suprapto et al., 2013). Protein kasar pada analisis proksimat sebesar 8,5%
memenuhi syarat sebagai pakan ternak (Tabel 5). Protein pada pakan
berkontribusi pada perkembangbiakan mikroba dalam rumen.
Nilai NDF pada analisis proksimat diperoleh sebesar 61,85% lebih tinggi
bila dibandingkan dengan Yulistiani et al. (1997) (Tabel 5), hal tersebut
disebabkan dinding sel tanaman dipengaruhi oleh bagian dari tanaman dan umur
pemotongan yang merupakan faktor penting, karena dapat memengaruhi
kandungan nutrien hijauan (Hadi et al., 2011). NDF menggambarkan kandungan
semua serat yang dianalisis. Serat tersebut mencakup komponen sel seperti
dinding sel tanaman yaitu hemiselulosa, selulosa, dan lignin (Imanda 2015). Serat
NDF biasanya digunakan untuk menentukan kualitas pakan, secara umum
menggambarkan bagian dari komponen pakan yang tidak dapat dicerna.
4.3 Hasil Kandungan Asam Lemak dengan GCMS
Hasil analisis asam lemak pada cairan rumen yang disuplementasi ekstrak
heksana (A) dan butanol (B) residu serai wangi menunjukkan bahwa sebagian
besar asam lemak yang terdeteksi adalah asam lemak jenuh dan sebagian kecil
asam lemak tak jenuh ganda. Asam lemak tak jenuh ganda yang terkandung pada
perlakuan A yaitu asam linoleat, sedangkan pada perlakuan B tidak terdeteksi
38
adanya asam lemak tak jenuh ganda (Tabel 6). Perlakuan A mengalami penurunan
konsentrasi asam linolenat pada jam ke-24. Hal tersebut dapat disebabkan adanya
degradasi dan proses biohidrogenasi di dalam rumen. Menurut Jenkins et al.
(2008), lipida yang masuk kedalam rumen akan mengalami lipolisis, asam-asam
lemak yang tidak terproteksi akan mengalami biohidrogenasi oleh mikroba rumen.
Tabel 6. Kandungan asam lemak dari cairan rumen yang disuplementasi ekstrak ampas
serai wangi pada jam ke-0 dan 24
No Sampel Nama senyawa Konsentrasi (%) Rumus
molekul
Golongan
Asam Lemak Jam-0 Jam- 24
1
A
Asam Laurat 1,75 3,69 C12H24O2 Jenuh
2 Asam Miristat 2,37 4,04 C14H28O2 Jenuh
3 Asam Pentadekanoat 0,66 − C15H30O2 Jenuh
4 Asam Azelat 2,84 6,02 C9H16O4 Jenuh
5 Asam Palmitat 39,05 5,64 C16H32O2 Jenuh
6 Asam Heptanoat 4,24 − C7H14O2 Jenuh
7 Asam Stearat − 4,93 C18H36O2 Jenuh
8 Asam Linoleat 10,74 6,01 C18H32O2 Tidak Jenuh
9
B
Asam Laurat 1,57 − C12H24O2 Jenuh
10 Asam Azelat 1,60 − C9H16O4 Jenuh
11 Asam Palmitat 15,28 − C16H32O2 Jenuh
12 Asam Heptanoat 1,68 − C7H14O2 Jenuh
Hidrogen dari hasil fermentasi karbohidrat akan melakukan proses
biohidrogenasi di dalam rumen. Hidrogen dimanfaatkan oleh asam lemak tak
jenuh ganda untuk memutuskan ikatan rangkapnya sehingga terbentuklah asam
lemak jenuh. Hal tersebut dilakukan agar tidak terjadi akumulasi pembentukan
gas CH4 akibat dari reaksi antara gas CO2 dan gas H2 yang dihasilkan dari
kelebihan pada proses pembentukan VFA. Hidrogenasi terjadi oleh berbagai jenis
bakteri, dimulai dengan isomerisasi oleh enzim bakteri. Hidrogenasi asam linoleat
(C18:2 n-6) menghasilkan asam stearat dan asam trans-vaksenat (C18:1 n-7)
(Margarida et al., 2007)
39
Pakan masuk ke dalam rumen dan mengalami fermentasi oleh mikroba
rumen. Mikroba rumen mengubah lemak yang measuk kedalam rumen melalui 2
proses yaitu lipolisis dan biohidrogenasi. Lipid yang masuk ke dalam rumen
mengalami perubahan oleh mikroba lipase pada proses lipolisis. Mikroba lipase
menghidrolisis ikatan ester pada kompleks lipid, sehingga menyebabkan
pelepasan asam lemak. Setelah proses lipolisis, asam lemak tak jenuh akan
mengalami biohidrogenasi oleh mikroba rumen. Proses ini mengubah asam lemak
tak jenuh menjadi asam lemak jenuh melalui isomerasi menjadi intermediet asam
lemak trans, diikuti dengan hidrogenasi ikatan rangkap. Tingkat lipolisis dan
biohidrogenasi tergantung pada jenis dan jumlah lemak yang diberikan pada
pakan.
4.4 Produk Fermentasi Cairan Rumen Kambing
4.4.1 Nilai pH
pH sampel cairan rumen memiliki nilai yang berbeda-beda pada setiap
perlakuan. Nilai pH hasil fermentasi rumen berkisar antara 7,06-7,21 dan
mengalami penurunan setelah proses inkubasi pada kontrol, perlakuan ekstrak
heksana (A) dan ekstrak butanol (B). Nilai pH tidak mengalami penurunan yang
begitu signifikan kecuali pada perlakuan B (Gambar 11). Hasil uji statistik
menunjukkan adanya perbedaan nyata akibat perlakuan sampel (P≤0,05)
(Lampiran 6).
40
Gambar 11. Nilai pH cairan rumen kambing yang disuplementasi ektrak heksana (A) dan
ekstrak butanol (B) ampas serai wangi.
Penurunan nilai pH menunjukkan kemampuan mikroba dalam
memanfaatkan bahan nutrisi pakan dalam cairan rumen yang menghasilkan VFA.
Ion H+ yang dihasilkan dari siklus pembentukan VFA yaitu asetat dan butirat akan
menurunkan nilai pH di dalam rumen. Berikut reaksi pelepasan ion H+ oleh asam
asetat dan butirat di dalam rumen :
CH3COOH CH3COO- + H
+ (Pelepasan ion H
+ oleh asam asetat)
C3H7COOH C3H7COO- + H
+ (Pelepasan ion H
+ oleh asam butirat)
Nilai pH yang dihasilkan semua perlakuan masih dalam kisaran pH normal
untuk aktivitas mikroba cairan rumen, yaitu sebesar 5,5-7,5 (Imanda et al., 2016).
Mikroba di dalam rumen tidak akan bekerja dengan baik dalam melakukan proses
pencernaan apabila tidak berada pada pH yang optimum untuk kelangsungan
hidupnya (Sretenovic et al., 2008).
4.4.2 Konsentrasi Volatile Fatty Acids (VFA) Total dan Parsial
Konsentrasi VFA total yang dihasilkan setelah inkubasi 24 jam
menunjukkan hasil yang berbeda pada setiap perlakuan dengan kisaran 112,89-
137,59 mmol/100ml (Gambar 12). Konsentrasi tersebut berada pada kisaran
7.26
7.19
7.22 7.21
7.18
7.06
6.95
7
7.05
7.1
7.15
7.2
7.25
7.3
Kontrol A B
pH
Perlakuan
Jam ke-0
Jam ke-24
41
normal untuk pertumbuhan optimum mikroba yaitu sekitar 70-150 mmol (Mc
Donald et al., 2002). Hasil uji statistik menunjukkan (P≤0,05) (Lampiran 6).
Gambar 12. Konsentrasi VFA total cairan rumen kambing yang disuplementasi ektrak
heksana (A) dan ekstrak butanol (B) ampas serai wangi.
VFA dihasilkan dari proses degradasi pakan oleh mikroba rumen (Indriani
et al., 2013). Degradasi pakan di dalam rumen bersifat kontinu, sehingga
konsentrasi VFA total pada setiap perlakuan mengalami kenaikan (Sretenovic et
al., 2008). Peningkatan konsentrasi VFA juga dapat dikaitkan dengan nilai pH
(Gambar 11). Nilai pH yang lebih rendah akan berpengaruh terhadap ekosistem
mikroba terutama populasi bakteri selulotik. Semakin banyak jumlah bakteri
selulotik dalam cairan rumen maka produksi VFA akan semakin tinggi. Semakin
rendah nilai pH maka jumlah asam yang dihasilkan akan meningkat, sehingga dapat
berpengaruh terhadap meningkatnya nilai VFA. Menurut Nuswantara (2009)
penurunan pH berkaitan dengan meningkatnya produksi VFA total yang merupakan
senyawa asam yang mengakibatkan nilai pH lebih asam.
Hasil penelitian (Gambar 12) menunjukkan bahwa kontrol memiliki
konsentrasi VFA total tertinggi. Hal ini bisa disebabkan kandungan NDF pakan
rumput lapangan yang tinggi yaitu 61,85% (Tabel 5). Komponen dinding sel
102.78 103.34 102.88
137.59
112.90
129.41
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Kontrol A B
mM
ol
Perlakuan
Jam ke-0
Jam ke-24
42
(NDF) terdiri atas acid detergent soluble (ADS) yang salah satunya memiliki
kandungan hemiselulosa (Tillman et al., 1998). Hemiselulosa tersebut kemudian
dapat difermentasi oleh mikroba rumen menjadi VFA. Sedangkan, VFA yang
dihasilkan oleh perlakuan A dan B lebih rendah dibandingkan kontrol. Hal ini
dapat diakibatkan oleh senyawa tanin yang terkandung pada ekstrak ampas serai
wangi (Tabel 4). McDonald et al. (2002), mengemukakan bahwa di dalam rumen,
tanin bekerja menekan bakteri pembentuk VFA dan menghambat aktivitas enzim
yang merombak senyawa karbohidrat dan lemak.
Hasil analisis VFA parsial menunjukkan adanyan senyawa asam asetat,
propionat dan butirat dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Perbedaan tersebut
terjadi karena sumber nutrisi untuk mikroba rumen yang berbeda (Suryani et al.,
2014). Hasil penelitian yang diperoleh menunjukkan jenis VFA parsial yang
paling tinggi adalah asam asetat untuk semua perlakuan (Tabel 7).
Tabel 7. Konsentrasi VFA parsial pada jam ke-0 dan 24
Perlakuan Waktu
(jam)
VFA (mMol/ 100 ml)
Asam
Asetat
Asam
Propionat
Asam
Butirat
Ratio
Asetat/Propionat
(A/P)
Kontrol
A
B
0 55,36 28,26 13,28 1,15
24
0
75,75
55,64
39,99
28,33
15,10
13,31
1,11
1,12
24
0
64,00
55,51
30,05
28,25
12,56
13,18
2,36
1,16
24 65,57 40,73 15,06 1,61 Keterangan : A (ekstrak heksana); B (ekstrak butanol)
Konsentrasi asam asetat yang paling tinggi terjadi pada kontrol sebesar
75,75 mM diikuti perlakuan B sebesar 65,57 dan perlakuan A sebesar 64,00 mM.
Hal tersebut disebabkan oleh kandungan serat kasar pakan yang tinggi (Tabel 5).
Serat kasar yang tinggi akan menghasilkan VFA dengan proporsi tertinggi berupa
asam asetat (Rahman et al., 2003). Konsentrasi VFA parsial dipengaruhi
43
komposisi pakan dalam ransum. Perbedaan komposisi ransum yang diberikan
akan menyebabkan perbedaan kemampuan mikroba dalam mencerna zat
makanannya. Proporsi asam asetat yang lebih tinggi dapat disebabkan bakteri
yang menghasilkan asam asetat lebih berkembang baik dengan pakan yang
diberikan (Wahyuni et al., 2014).
Produksi asam asetat, propionat dan butirat tergantung pada fermentasi
karbohidrat dan sebagian kecil dari hasil fermentasi protein pakan. Protein yang
tinggi pada pakan dapat meningkatkan kandungan VFA. Asam propionat
merupakan salah satu indikator pemanfaatan protein pakan (Nuraliah et al., 2015).
Proporsi asam propionat perlakuan B menunjukkan peningkatan tertinggi dari
setiap perlakuan sebesar 40,73 mmol/100 ml. Hal ini dapat disebabkan adanya
senyawa tanin yang terkandung pada ekstrak butanol yang menyebabkan sebagian
protein pakan diduga tidak mengalami degradasi oleh mikroba rumen. Tanin
mampu mengikat protein dengan membentuk senyawa kompleks yang resisten
terhadap protease, sehingga degradasi protein di dalam rumen menurun (Cahyani
et al.,2012). Protein yang masuk ke dalam rumen mengalami proteolisis oleh
protease menjadi oligopeptida yang akan dimanfaatkan oleh mikroba rumen untuk
menyusun protein selnya, sedangkan sebagian lagi akan dihidrolisa lebih lanjut
menjadi asam amino. Hasil degradasi asam amino berupa VFA (Hanigan et al.,
2015). Hal ini menunjukkan adanya korelasi positif antara VFA dengan protein
pakan.
Hasil VFA asam asetat dan propionat dapat digunakan untuk mengetahui
nisbah antara asam asetat dan propionat (rasio A/P) (Tabel 7). Rasio A/P yang
dihasilkan pada kontrol, perlakuan A dan B yaitu1,11; 2,36 dan 1,61. Rasio A/P
yang dihasilkan kontrol lebih rendah dibandingkan perlakuan A dan B. Rasio A/P
44
yang tinggi pada perlakuan A dan B kurang menguntungkan, karena efesiensi dan
penggunaan energi relatif lebih rendah. Rasio A/P sangat bermanfaat untuk
dijadikan indikasi efisiensi penggunaan energi ternak ruminansia, karena dengan
mengetahui rasio A/P maka dapat diketahui efisiensi penggunaan energi dan
kualitas produk yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai rasio A/P maka fermentasi
rumen mengarah ke produksi asetat, sebaliknya rasio A/P yang kecil
menunjukkan fermentasi mengarah ke produksi propionat (Astuti et al., 2007).
Asam propionat merupakan VFA yang bersifat glukogenik, sedangkan
asetat dan butirat merupakan VFA non glukogenik (ketogenik). Sistem fermentasi
rumen yang mengarah ke propionat akan menghasilkan nilai non glucogenic ratio
(NGR) yang kecil. NGR adalah perbandingan antara VFA yang bersifat non-
glukogenik dan glukogenik. Nilai NGR berkorelasi positif dengan produksi CH4,
artinya semakin rendah nilai NGR, semakin rendah pula produksi CH4.
Rendahnya produksi CH4 akan meningkatkan nilai efisiensi konversi heksosa,
karena semakin sedikit energi yang terbuang dalam bentuk CH4. Sistem
fermentasi rumen yang mengarah ke sintesis asam propionat akan lebih
menguntungkan karena energi yang terbuang sebagai gas CH4 akan berkurang
(Krehbiel et al., 2003).
4.4.3 Amonia (NH3)
Konsentrasi NH3 hasil fermentasi rumen pada semua perlakuan yang
diperoleh pada penelitian setelah inkubasi 24 jam berkisar antara 31,74-40,98
mmol/100ml. Konsentrasi NH3 yang dihasilkan meningkat seiring dengan
bertambahnya waktu pada saat inkubasi (Gambar 13). Hasil uji statistik pada
45
peningkatan konsentrasi NH3 antar perlakuan tidak adanya pererbedaan yang
nyata (P≤0,05) (Lampiran 6).
Gambar 13. Konsentrasi NH3 cairan rumen kambing yang disuplementasi ekstrak
heksana (A) dan ekstrak butanol (B) ampas serai wangi.
Konsentrasi NH3 dipengaruhi oleh kelarutan protein, jumlah protein ransum,
lamanya makanan berada di dalam rumen dan pH rumen. Konsentrasi NH3 pada
penelitian ini mengalami peningkatan karena tingginya kandungan protein kasar
pada pakan (Tabel 5). Hal tersebut sesuai dengan pernyataan McDonald et al.
(2002), yang menyatakan jumlah protein ransum adalah salah satu faktor yang
mempengaruhi produksi NH3. Jika protein kasar tinggi maka NH3 yang dihasilkan
juga tinggi. Konsentrasi NH3 yang tinggi juga dapat disebabkan degradasi protein
yang lebih cepat dibandingkan dengan sintesis protein mikroba (Firsoni et al.,
2010). Kontrol mengalami kenaikan NH3 paling rendah dibandingkan perlakuan
A dan B. Hal tersebut dapat disebabkan ketika NH3 diproduksi maka
mikroorganisme akan segera memanfaatkannya untuk memetabolisme dirinya.
Produksi NH3 dapat dikaitkan dengan pH rumen. Menurut Sugoro (2010),
pH akan meningkat bila konsentrasi NH3 tinggi. Namun hal tersebut berbeda
dengan nilai pH pada penelitian yang mengalami penurunan (Gambar 11). Hal
23.62 21.03
6.41
31.74
40.98 38.26
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
Kontrol A B
mM
ol/
10
0m
l
Perlakuan
Jam ke-0
Jam ke-24
46
tersebut dapat terjadi karena adanya proses degradasi pakan dengan hasil produksi
VFA yang lebih tinggi dibandingkan produksi NH3.
Gambar 14. Dedradasi protein menjadi asam amino di dalam rumen (Isnaeni, 2006)
Protein pakan mula-mula masuk ke dalam rumen, kemudian mengalami
fermentasi oleh mikroorganisme rumen. Bakteri dan protozoa di dalam rumen
menghasilkan enzim proteolitik seperti protease, peptidase dan deaminase untuk
mendegradasi protein menjadi peptida dan asam amino. Protein mengalami
hidrolisis menjadi peptide oleh aktifitas enzim mikroba. Enzim proteolitik akan
menguraikan protein dengan cara memutuskan ikatan peptida pada protein
sehingga dihasilkan asam amino (Gambar 14) (Isnaeni, 2006). Asam amino bebas
selanjutnya akan didegradasi oleh enzim deaminase dan menghasilkan NH3, asam
lemak terbang dan karbon dioksida. Beberapa asam amino dapat langsung
digunakan oleh bakteri untuk sintesis protein tubuhnya, tetapi NH3 merupakan
jumlah nitrogen larut yang utama dalam cairan rumen yang dibutuhkan oleh
bakteri rumen untuk sintesis protein tubuhnya
4.4.4 Degradasi Bahan Organik (DBO) dan Degradasi Neutral Detergent
Fiber (DNDF)
Analisis Degradasai Bahan Organik (DBO) dapat menentukan kualitas
pakan. Konsentrasi DBO setelah inkubasi selama 24 jam menunjukkan hasil yang
berbeda pada setiap perlakuan yang berkisar antara 40,53-52,08%. (Gambar 15).
Hasil uji statistik DBO pada setiap perlakuan tidak mengalami perbedaan yang
nyata (P≤0,05) (Lampiran 6).
OH C
H
R2 O
C H2N
O
C NH C
H
R1
OH C
H
R1 O
C H2N OH C
H
R2 O
C H2N +
47
Gambar 15. Konsentrasi DBO jam ke-24 cairan rumen kambing yang disuplementasi
ektrak heksana (A) dan ekstrak butanol (B) ampas serai wangi.
Perlakuan A menunjukkan tingkat DBO tertinggi, hal tersebut terjadi karena
tingginya konsentrasi NH3 dari hasil degradasi protein yang menyebabkan
meningkatnya aktivitas mikroba rumen dan digesti terhadap bahan organik
(Gambar 13). Hal ini sesuai dengan pernyataan Tillman et al. (1998), kecernaan
bahan organik mencerminkan banyaknya zat yang tercerna terutama protein,
karbohidrat dan lemak.
Perlakuan B memiliki konsentrasi DBO lebih rendah dibandingkan
perlakuan A. Hal tersebut dapat disebabkan perlakuan B merupakan pakan yang
disuplementasi ekstrak butanol yang mengandung tanin lebih banyak
dibandingkan ekstrak heksana. Sehingga dapat menurunkan degradasi bahan
organik cairan rumen (Tabel 4). Jayanegara et al. (2009), mengemukakan bahwa
penambahan tanin dari berbagai tanaman dapat menurunkan kecernaan bahan
organik. Rendahnya hasil degradasi bahan organik pada kontrol dapat disebabkan
tingginya serat kasar rumput lapangan (Tabel 7). Menurut Murni et al. (2004),
Peningkatan kandungan serat kasar dapat menurunkan jumlah bahan organik yang
dapat dicerna karena aktivitas mikroba rumen.
40.53
52.08 50.87
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
Kontrol A B
% D
BO
Konsentrasi
Jam ke-24
48
Produksi NH3 dan VFA pada rumen menggambarkan nilai kecernaan bahan
organik suatu pakan yang dikonsumsi, semakin tinggi produksi NH3 dan VFA
dalam rumen, menunjukkan kecernaan bahan organik ransum semakin tinggi.
Bahan organik yang telah didegradasi seperti karbohidarat akan diubah menjadi
VFA, sedangkan protein didegradasi menjadi asam amino kemudian mengalami
deaminasi dan menghasilkan NH3. Semakin tinggi kandungan protein pada pakan,
maka semakin tinggi pula kemungkinan terbentuk NH3 (Firsoni et al., 2010).
DBO digunakan sebagai indikator penentuan kualitas pakan, karena nilai
degradasi menunjukkan banyaknya zat makanan dalam pakan yang dapat
digunakan oleh mikroorganisme rumen dan manfaat yang diberikan pada ternak.
Proses pemecahan zat-zat makanan (kecernaan) diperlukan karena bahan-bahan
organik pada pakan tersedia dalam bentuk tidak larut. Bahan organik yang dicerna
dalam saluran pencernaan ternak meliputi komponen seperti karbohidrat, protein,
lemak dan vitamin (Suardin et al., 2014).
Selain DBO, analisis Degradasai NDF juga dilakukan untuk menentukan
kualitas pakan. Hasil DNDF setelah inkubasi selama 24 jam menunjukkan hasil
yang berbeda pada setiap perlakuan yang berkisar antara 40,53-52,08%. (Gambar
16). Hasil uji statistik DBO pada setiap perlakuan tidak mengalami perbedaan
yang nyata (P≤0,05) (Lampiran 6). Kontrol memiliki nilai degradasi NDF
tertinggi. Hal tersebut disebabkan kandungan serat yang tinggi pada rumput
lapangan (Tabel 5). Wati et al. (2012), menjelaskan bahwa degradasi NDF
dipengaruhi oleh kandungan serat pakan. Komponen NDF adalah lignin,
hemiselulosa, selulosa dan kandungan abu tidak larut yang digunakan sebagai
indikator dari konsumsi hijauan (Cunningham et al., 2005).
49
Gambar 16. Konsentrasi DNDF jam ke-24 cairan rumen kambing yang disuplementasi
ektrak heksana (A) dan ekstrak butanol (B) ampas serai wangi.
Perlakuan A dan B memiliki nilai degradasi NDF yang lebih rendah bila
dibandingkan dengan kontrol. Hal tersebut dapat disebabkan adanya senyawa
tanin yang terdapat pada ekstrak heksana dan butanol ampas serai wangi.
Beauchemin et al. (2007), mengemukakan bahwa adanya kandungan tanin dalam
pakan dapat menurunkan kecernaan serat dalam rumen karena terbentuknya ikatan
tanin dengan selulosa maupun hemiselulosa sehingga sulit dicerna. Tanin yang
masuk ke dalam rumen akan membentuk ikatan kompleks dengan protein,
karbohidrat (selulosa, hemiselulosa dan pektin) dan enzim mikroba rumen
sehingga tidak mudah terdegradasi (Widyobroto et al., 2007). Tingkat kecernaan
NDF sebesar 55,07-79,60% telah memenuhi kebutuhan nutrisi pada ruminansia.
Menurut Thalib et al. (2000), bahwa kisaran normal kecernaan untuk hidup ternak
ruminansia membutuhkan bahan hijauan pakan dengan nilai kecernaan minimal
50-55%.
4.4.5 Populasi Mikroorganisme Cairan Rumen
Rumen merupakan ekosistem yang kompleks bagi mikroorganisme seperti
protozoa, bakteri, dan jamur. Mikroorganisme tersebut berperan dalam mencerna
79.60
65.87
55.07
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
Kontrol A B
% D
ND
F
Perlakuan
Jam ke-24
50
pakan secara anaerob. Analisis populasi mikroorganisme rumen yang dilakukan
meliputi total bakteri, total Butyrivibrio fibrisolvens, total metanogen dan total
protozoa (Gambar 17). Total bakteri pada perlakuan A dan B lebih rendah
dibandingkan kontrol (Gambar 17). Dilihat dari total bakteri Butirivibrio
fibrisolvens pada kontrol mengalami peningkatan sedangkan perlakuan A dan B
mengalami penurunan.
Total bakteri metanogen cenderung mengalami peningkatan setelah 24 jam,
namun pada perlakuan A dan B yang diberi ekstrak lebih rendah dibandingkan
dengan kontrol (Gambar 17). Metanogen merupakan bakteri yang menghasilkan
CH4 dan termasuk ke dalam golongan Archaea yang didominasi oleh
Methanobrevibacter spp. Terdapat 3 substrat yang digunakan oleh metanogen
dalam memproduksi CH4 yakni CO2 (hidrogenotropik), senyawa metil
(metilotropik), dan asetil (asetoklastik). Jalur utama yang digunakan oleh
metanogen adalah hidrogenotropik yakni penggunaan CO2 sebagai sumber karbon
yang direduksi oleh H2 (Morgavi et al., 2010).
51
Keterangan : : Jam ke-0
: Jam ke -24
Gambar 17. Hasil RT-PCR Total Bakteri, Total Butyrivibrio fibrisolvens, Total
Metanogen, Total Protozoa cairan rumen kambing yang disuplementasi
ektrak heksana (A) dan ekstrak butanol (B) ampas serai wangi
Bakteri B.fibrisolvens pada perlakuan yang diberi ekstrak mengalami
penurunan setelah 24 jam. Bakteri B.fibrisolvens merupakan bakteri yang bekerja
dalam mendegradasi pakan, sehingga apabila populasi bakteri tersebut meningkat
kecernaan pakan juga meningkat, hasil ini dapat dihubungkan dengan nilai
degradasi bahan organik (DBO) dan serat (Gambar 15 dan 16). Hasil
B.fibrisolvens berkorelasi positif dengan degradasi serat. Hasil kontrol bakteri
B.fibrisolvens yang tinggi menghasilkan degradasi serat yang tinggi pula.
0
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
Kontrol A B
Sel
/ml
Total Bakteri
0
10000000
20000000
30000000
40000000
50000000
60000000
kontrol A B
Sel
/ml
Total Butyrivibrio
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
Kontrol A B
Sel
/ml
Total Metanogen
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
kontrol A B
Sel
/ml
Total Protozoa
52
Namun, hasil DBO pada penelitian ini tidak berkorelasi positif. Hal ini dapat
disebabkan terjadinya degradasi pakan bahan organik oleh bakteri jenis lain.
Total protozoa cenderung tinggi dibandingkan dengan total bakteri.
Perlakuan B dihasilkan total protozoa yang paling tinggi, sedangkan kontrol dan
perlakuan A mengalami penurunan setelah 24 jam. (Gambar 17). Protozoa
merupakan salah satu mikroba yang hidup secara anaerob dalam rumen dan ikut
mempengaruhi fermentasi rumen. Keberadaan protozoa dalam rumen sering
mengganggu ekosistem bakteri, karena mempunyai sifat memangsa bakteri,
sehingga tingginya populasi protozoa akan menyebabkan populasi bakteri
menurun. Protozoa dapat berasosiasi dengan metanogen dalam menghasilkan CH4
(Hook et al., 2010).
4.4.6 Produksi Gas Total dan Gas Metana
Produksi gas pada semua perlakuan setelah inkubasi 24 jam berkisar antara
24,84-32,93 ml/200mg. Produksi gas yang dihasilkan meningkat seiring dengan
bertambahnya waktu pada saat inkubasi (Gambar 18). Hal tersebut
menggambarkan adanya fermentasi pakan oleh mikroba rumen. Hasil uji statistik
menunjukkan adanya perbedaan nyata akibat perlakuan sampel (P≤0,05)
(Lampiran 6).
Perlakuan B dihasilkan produksi gas yang lebih tinggi dibandingkan dengan
perlakuan A dan kontrol. Hasil tersebut dapat dipengaruhi oleh tingginya
degradasi bahan organik perlakuan B (Gambar 15). Prihatini et al. (2007),
menyatakan bahwa bahan organik yang terkandung pada pakan dapat didegradasi
menjadi VFA, sebagai sumber energi pada ternak. Perlakuan A menghasilkan
53
degradasi bahan organik dengan persentase lebih tinggi (Gambar 15), tetapi tidak
diikuti kenaikan produksi gas yang paling tinggi pula. Hal ini dapat diduga
fermentasi BO menjadi VFA rendah (Gambar 12) dan tidak digunakan sebagai
sumber energi bagi ternak, tetapi BO terfermentasi lebih banyak dimanfaatkan
untuk sintesis protein mikroba. Makkar et al. (1995) mengemukakan bahwa
tingginya degradasi pakan yang tidak diikuti dengan peningkatan produksi gas,
mengindikasikan bahwa hasil degradasi banyak dimanfaatkan untuk sintesis
protein mikrobial.
Gambar 18. Produksi gas total cairan rumen kambing yang diberi pakan ektrak heksana
(A) dan ekstrak butanol (B) ampas serai wangi
Metode gas in vitro dapat digunakan untuk mengukur dan memprediksi nilai
kecernaan bahan pakan, pengaruh bahan pakan terhadap fermentasi di dalam
rumen dan pengaruh bahan pakan terhadap pertumbuhan mikroba rumen
(Kurniawati, 2007). Pada ternak ruminansia, fermentasi pakan di dalam rumen
disamping menghasilkan VFA dan NH3, juga menghasilkan gas berupa CO2, H2
dan CH4. Gas yang dihasilkan berasal dari fermentasi substrat secara langsung
yaitu CO2 dan CH4, serta berasal dari produksi gas tidak langsung melalui
mekanisme buffering VFA yakni berupa gas CO2 yang dilepaskan dari buffer
24.84
29.54
32.93
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
Kontrol A B
ml/
20
0m
g
Perlakuan
Jam ke-24
54
bikarbonat yang diproduksi selama proses fermentasi seperti reaksi berikut
(Getachew et al., 1998, Jayanegara et al., 2009) :
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2
Pembentukan gas CH4 di dalam rumen terjadi melalui reduksi CO2 oleh H2 yang
dikatalisis oleh enzim yang dihasilkan oleh bakteri metanogen. Pembentukan gas
CH4 di dalam rumen terjadi melalui reaksi berikut :
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O
Hasil pengukuran gas CH4 pada inkubasi selama 24 jam menunjukkan
semakin tinggi produksi gas total maka semakin tinggi pula produksi gas CH4
yang dihasilkan (Gambar 19). Konsentrasi gas CH4 dapat diketahui dengan
mengukur produksi gas CH4 dalam setiap produksi gas total. Hasil uji statistik
menunjukkan adanya perbedaan nyata akibat perlakuan sampel (P≤0,05).
Gambar 19. Konsentrasi CH4 cairan rumen kambing yang diberi pakan ektrak heksana
(A) dan ekstrak butanol (B) ampas serai wangi
Kontrol menghasilkan gas CH4 lebih rendah dibandingkan dengan
perlakuan A dan B. Hal tersebut disebabkan jumlah protozoa yang dihasilkan
paling rendah dibandingkan dengan bakteri pada perlakuan A (Gambar 17).
2.39
3.55
5.93
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
Kontrol A B
ml
CH
4
Perlakuan
Jam ke-24
55
Jouany (1991), menyatakan bahwa terdapat hubungan langsung antara populasi
protozoa dan produksi gas CH4 dalam sistem pencernaan rumen. Semakin tinggi
populasi protozoa maka gas CH4 yang dihasilkan semakin tinggi pula. Protozoa
bersimbiosis dengan bakteri metanogen dalam proses metanogenesis melalui
transfer hidrogen di dalam cairan rumen. Semakin tinggi jumlah protozoa maka
semakin tinggi kemungkinan pembentukan gas CH4.
Perlakuan A menghasilkan gas yang lebih rendah dibandingkan perlakuan
B. Hal dapat disebabkan adanya kandungan asam lemak yang lebih tinggi pada
perlakuan A yaitu asam linoleat (Tabel 6). Menurut Andrade et al. (2012), serai
wangi mengandung asam lemak salah satunya yaitu asam linoleat. Penggunaan
ekstrak ampas serai wangi sebagai pakan tambahan juga dapat memungkinkan
terjadinya proses penjenuhan asam lemak tak jenuh oleh hidrogen yang tersedia
dalam rumen, yang seharusnya digunakan untuk pembentukan gas CH4.
Lemak menurunkan emisi gas CH4 melalui beberapa mekanisme, antara lain
mengurangi fermentasi bahan organik serta mengurangi aktivitas metanaogen dan
jumlah protozoa. Khusus bagi lemak yang kaya akan kandungan asam lemak tidak
jenuh, mekanisme penurunan emisi gas CH4 juga dapat dilakukan melalui reaksi
hidrogenasi pada gugus tidak jenuh sebagai akseptor hidrogen (Johnson dan
Johnson, 1995). Asam lemak tidak jenuh dengan panjang rantai karbon medium,
yakni antara C10-C14, juga terbukti dapat menurunkan emisi CH4 dengan
efektivitas yang menurun seiring dengan semakin panjangnya rantai karbon
disebabkan rendahnya kelarutan asam lemak tersebut (Bucher et al., 2008).
Besarnya produksi gas CH4 perlakuan B dapat juga dikaitkan dengan fraksi
NDF (Gambar 16) dan VFA terutama asam asetat dan butirat yang lebih besar
56
dibandingkan dengan perlakuan A (Tabel 7). Widiawati et al. (2010) melaporkan
bahwa fraksi NDF yang tinggi akan menghasilkan porsi asam asetat dan gas CH4
yang tinggi. Pembentukan gas CH4 membutuhkan hidrogen yang berasal dari
siklus pembentukan asam asetat dan butirat dari fermentasi karbohidrat yang akan
mereduksi CO2 dan kelebihan H2 menjadi CH4 oleh bakteri metanogen (Moss et
al., 2000; Li et al., 2014).
Pembentukan gas CH4 terjadi untuk menghindari akumulasi hidrogen hasil
pembentukan VFA. Hidrogen bebas yang terbentuk akan menghambat
dehydrogenase dan mempengaruhi proses fermentasi (Sofyan, 2016). Tingginya
asam asetat dan butirat yang terbentuk akan menghasilkan produksi gas CH4 yang
semakin tinggi. Namun, hasil yang didapat (Gambar 19) bertolak belakang dengan
hasil gas CH4 pada kontrol yang memiliki proporsi asam asetat dan butirat yang
paling tinggi yaitu asam asetat 76,01 mmol/100ml dan butirat 15,18 mmol/100ml
(Tabel 7). Hal ini karena pembentukan CH4 tidak hanya dipengaruhi oleh VFA,
tapi juga H2 dan CO2 yang dikonversi mikroorganisme menjadi CH4 oleh
kelompok hidrogenoklastik (Mathius et al., 2004).
Martin et al. (2008), menyatakan bahwa dalam pembentukan VFA yaitu
propionat membutuhkan H2, sedangkan dalam pembentukan asetat dan butirat
menghasilkan H2. Hal ini menandakan bahwa pembentukan asetat dan butirat
memicu terbentuknya H2 sehingga akan dimanfaatkan oleh bakteri metanogen
untuk diubah menjadi CH4. Sedangkan produksi propionat yang tinggi
membutuhkan H2 sehingga terbentuknya CH4 akan menurun. Proses metabolisme
hidrogen dan metanogenesis dapat dilihat pada Gambar 20.
57
Gambar 20. Metabolisme hidrogen dan metanogenesis dari fermentasi karbohidrat
(McDonald et al., 2002)
Rasio asetat/propionat (A/P) yang dihasilkan kontrol memiliki nilai yang
rendah dibandingkan perlakuan A dan B (Tabel 7), sehingga gas CH4 yang
dihasilkan juga rendah. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Rasmussen dan
Harrison (2011), bahwa rasio A/P mempengaruhi gas CH4 yang terakumulasi.
Rasio A/P yang tinggi akan menghasilkan CH4 tinggi. Namun, untuk perlakuan A
dan B tidak sesuai dengan pernyataan tersebut. Perlakuan A memiliki rasio A/P
lebih tinggi, namun gas CH4 yang dihasilkan justru lebih rendah, sedangkan
perlakuan B memiliki rasio A/P yang lebih rendah dibandingkan perlakuan A,
tetapi gas CH4 yang dihasilkan lebih tinggi. Hal tersebut, dapat dikaitkan dengan
kandungan asam lemak tak jenuh ganda pada perlakuan A (Tabel 6) yang
mengalami biohidrogenasi dengan kelebihan hidrogen dari hasil fermentasi
karbohidrat. Proses biohidrogenasi tersebut dilakukan agar tidak terjadi akumulasi
pembentukan gas CH4 akibat dari reaksi antara gas CO2 dan gas H2 yang
dihasilkan dari kelebihan pada proses pembentukan VFA.
Karbohidrat, serat,
pati
Piruvat Oksaloasetat
Malat
Fumarat
Suksinat Propionat
Akrilat
Asetil KoA
Asetat Butirat
Membutuhkan H2 Menghasilkan H2
H2
H2
H2
H2
H2 H2
CH4
58
Hubungan antara produksi gas CH4 dengan VFA parsial memberikan
pengaruh yang berbanding lurus pada kontrol, yang mana rendahnya produksi gas
CH4 dihasilkan karena konsentrasi VFA parsial pada kontrol juga rendah. Hal
tersebut sesuai dengan pernyataan Rasmussen dan Harrison (2011), bahwa rasio
VFA parsial (Asam asetat dan propionat) mempengaruhi gas CH4 yang
terakumulasi. Jika rasio Asam asetat dan propionat rendah maka akan dihasilkan
gas CH4 yang rendah pula, begitupun sebaliknya. Sedangkan perlakuan A dan B
menunjukkan pengaruh yang berbanding terbalik antara produksi gas CH4 dengan
VFA parsial. Hal tersebut dapat dikaitkan dengan peningkatan populasi protozoa
yang menyebabkan terjadinyan peningkatan gas CH4. Jouany (1991), menyatakan
bahwa terdapat hubungan langsung antara populasi protozoa dan produksi gas CH4
dalam sistem pencernaan rumen. Semakin tinggi populasi protozoa maka gas CH4
yang dihasilkan semakin banyak.
59
BAB V
PENUTUP
5.1 Simpulan
Suplementasi ekstrak heksana dan butanol ampas serai wangi menghasilkan
kualitas cairan rumen yang masih berada pada kisaran normal untuk proses
fermentasi pakan tetapi tidak disertai dengan penurunan gas CH4. Masing-masing
parameter yang dihasilkan yaitu nilai pH 7,18 dan 7,06; NH3 40,98 dan 38,26
mMol, DBO 52,08 dan 50,87 %DNDF 65,87 dan 55,07 %, produksi gas total
29,54 dan 32,93 %, asam lemak tak jenuh ganda dihasilkan asam linoleat, gas
CH4 mengalami peningkatan sebesar 60,32 dan 102,90 % dari kontrol.
5.2 Saran
Penelitian mengenai pengaruh ekstrak ampas serai wangi terhadap
penurunan produksi gas CH4 perlu dilakukan pengujian kembali dengan
melakukan variasi dosis ekstrak dan waktu inkubasi agar diperoleh dosis dan
waktu optimum dalam upaya penurunan gas CH4 pada masing-masing perlakuan
ekstrak.
59
60
DAFTAR PUSTAKA
Abdurachman, Askar S. 2000. Studi Banding Analisis VFA Total dengan Metode
Destilasi dan Kromatografi Gas. Bogor (ID): Temu Teknis Fungsional
Non Peneliti Balai Penelitian Ternak. 153−157.
Almatsier S. 2001. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka
Utama.
Alwi M, Suryapratama W, Suhartati FM. 2013. Fermentasi Ampas Tebu
(Bagasse) Menggunakan Phanerochaete chrysosporium Sebagai Upaya
Meningkatkan Produk Fermentasi Rumen Secara In Vitro. Jurnal Ilmiah
Peternakan. 1(2): 479−487.
AOAC. 2005. Official Method of Analysis. Association of Official Analytical
Chemists. Maryland
Astuti WD, Ridwan R, Tappa B. 2007. Penggunaan Probiotik dan Kromium
Organik Terhadap Kondisi Lingkungan Rumen In Vitro. JITV. 12(4):
262−267.
Aurora SP. 1989. Pencernaan Mikroba Pada Ruminansia. Yogyakarta (ID):
UGM Press.
Badan Litbang Pertanian. 2011. [diakses tanggal 30 Desember 2016]. Tersedia
pada http://www.litbang.pertanian.go.id.
Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (BAPPENAS). 2012. Buku I :
Landasan Ilmiah Pedoman Teknis Perhitungan Baseline Emisi dan
Serapan Gas Rumah Kaca Sektor Berbasis Lahan. Jakarta (ID):
BAPPENAS
Beauchemin KA, Kreuzer MF, O‘Mara, McAlister TA. 2008. Nutritional
Management for Enteric Methane Abatement: A Review. Australian
Journal Exp Agric. 48(1):2127.
Buccioni A, Decandia M, Minieri S, Molle G, Cabiddu A. 2012. Lipid
Metabolism in the Rumen: New Insights on Lipolysis and
Biohydrogenation with an Emphasis on the Role of Endogenous Plant
Factors. Animal Feed Science and Technology. 174(1):1–25.
Bunthoen PEN. 2007. Studies on Manipulation of Ruminal Fermentation and
Methanogenesis by Natural Products [Dissertation]. Iwate (JP): Iwate
University.
Cavinanto C. 2011. Anaerobic Digestion Fundaentals I. Venezia (IT): Universita
Ca Foscari Venezia.
61
Cunningham M, Latour MA, Acker D. 2005. Animal Science and Industry 7th Ed.
New Jersey (US): Pearson Prantice Hall, Upper Saddle River.
Collier WB, Rachman, Supardi, Rahmadi BA, Jurendar AM. 1984. Cropping
System and Marginal Land Development in the Coastal Wetland of
Indonesia. Manila (PH): Workshop on Research Priorities in Tidal Swamp
Rice.
CSIRO. 1998. Crude Fat Determination Soxhlet Method. [diakses tanggal 31
November 2016]. Tersedia pada http://www.meatupdate.csiro.au.
Direktorat Jenderal Peternakan (Ditjennak). 2007. Statistik Peternakan 2007.
Jakarta (ID): Direktorat Jenderal Peternakan.
Direktorat Jenderal Peternakan (Ditjennak). 2012. Statistik Peternakan dan
Kesehatan Hewan. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal Peternakan dan
Kesehatan Hewan.
General Laboratory Procedure. 1966. Department of Dairy Sciences. Madison
(US): University of Wisconsin.
Ganjewala. 2009. Cymbopogon Essential Oils: Chemical Compositions and
Bioactivities. International journal of essential oil therapeutics. 3(1):56−65.
Gustiar F, Suwignyo RA, Suheryanto, Munandar. 2014. Reduksi Gas Metana
(CH4) dengan Meningkatan Komposisi Konsentrat dalam Pakan Ternak
Sapi. Jurnal Peternakan Sriwijaya. 3(1): 14−24.
Harborne JB. 1987. Metode Fitokimia Penuntun Cara Modern Menganalisis
Tumbuhan. Bandung (ID): ITB.
Hardjosubroto W. 1994. Aplikasi Pemuliabiakan Ternak di Lapangan. Jakarta
(ID): Gramedia.
Hart S. 2008. The Ruminant Digestion System. [diakses tanggal 15 Januari 2016].
Tersedia pada http://articles.extension.org/pages/19363/goat-nutrition-gi-
tract.
Haryanto B, Thalib A. 2009. Emisi Metana dari Fermentasi Enterik :
Kontribusinya Secara Nasional dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhinya
pada Ternak. Wartazoa. 19(4): 157—165.
Idawanni. 2016. http://nad.litbang.pertanian.go.id/serai-wangi-tanaman-penghasil-
atsiri-yang-potensial. [diakses tanggal 2 Desember 2016].
Isnaeni W. 2006. Fisiologi Hewan. Depok (ID): Kasinus.
62
Imanda S, Yunus E, Sihono, Sugoro I. 2006. Evaluasi In Vitro Silase Sinambung
Sorgum Varietas Samurai 2 yang Mengandung Probiotic BIOS K2 dalam
Cairan Rumen Kerbau. Jurnal Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radiasi.
12(1):1−6
Indriani N, Sutardi TR, Suparwi. 2013. Fermentasi Limbah Soun dengan
Menggunakan Aspergillus niger Ditinjau dari Kadar Volatile Fatty Acids
(VFA) Total dan Amonia (NH3) secara In Vitro. Jurnal Ilmiah Peternakan.
31(3): 804−812.
Jafari S, Meng GY, Rajion MA, Jahromi MF, Ebrahimi M. 2016. Manipulation of
Rumen Microbial Fermentation by Polyphenol Rich Solvent Fractions
from Papaya Leaf to Reduce Green-House Gas Methane and
Biohydrogenation of C18 PUFA. Journal of Agricultural and Food
Chemistry. 40(15): 1−8
Janusz Czarniecki. 1998. GC/MS Analysis for Unsaturated Fat Content in Animal
Feed. GCMS 48. Switzerland: Varian Nafag Company.
Jayanegara A, Goel G, Makkar HPS, Becker K. 2010. Reduction in Methane
Emissions from Ruminants by Plant Secondary Metabolites: Effects of
Polyphenols and Saponins. Rome : Food and Agriculture Organization of
the United Nations. 151–157.
Jayanegara A, Kreuzer M, Wina E, Leiber F. 2011. Significance of Phenolic
Compounds in Tropical Forages for the Ruminal bypass of
Polyunsaturated Fatty Acids and the Appearance of Biohydrogenation
Intermediates as Examined In Vitro. Animal Production Science. 51(1):
1127–1136.
Jayanegara A, Sofyan A. 2008. Penentuan Aktivitas Biologis Tanin Beberapa
Hijauan Secara In Vitro Menggunakan ‗Hoheinheim Gas Test‘ dengan
Polietilen Glikol Sebagai Determinan. Media Peternakan. 31(1): 44—52.
Jayanegara A, Tjakradidjaja AS, Sutardi T. 2006. Fermentabilitas dan Kecernaan
In Vitro Ransum Limbah Agroindustri yang Disuplementasi Kromium
Anorganik dan Organik. Media Peternakan. 29(2): 54−62.
Jayanegara A, Togtokhbayar N, Makkar HPS, Becker K. 2009. Tannins
Determined by Various Methods as Predictors of Methane Production
Reduction Potential of Plants by an In Vitro Rumen Fermentation System.
Journal Animal Feed Science and Technology. 150(1): 230−237.
Jenkins RJ, Wallace PJ, Moate, EE Mosley. 2008. Board-Invited Review: Recent
Advances in Biohydrogenation of Unsaturated Fatty Acids within the
Rumen Microbial Ecosystem. J. Anim Sci. 86:397-412.
63
Jouany JP. 1991. Defaunation of the Rumen. Di dalam: Jouany JP, editor. Rumen
Microbial Metabolism and Ruminant Digestion. Paris: INRA.
Ketaren S. 2008. Pengantar Teknologi Minyak Dan Lemak Pangan. Jakarta (ID):
UI Press.
Knapp JR, Laur PA, Vadas PA, Weiss PA, Tricarico JM. 2014. Enteric Methane
in Dairy Cattle Production: Quantifying the Opportunities and Impact of
Reducing. Journal Dairy Science. 97(1):3231–3261.
Krehbiel CR, Rust SR, Zhang G, Gilliland SE. 2003. Bacterial Diect-Fed
Microbials in Ruminant Diets: Performance Response and Mode of Action.
Journal Animal Science. 81(1):120−132.
Krishnamoorthy, U. 2001. RCA Training Workshop on In Vitro Techniques for
Feed Evaluation. The International Atomic Energy Agency. Jakarta(ID):
1−17.
Kurniawati A. 2007. Teknik Produksi Gas In Vitro untuk Evaluasi Pakan Ternak :
Volume Produksi Gas dan Kecernaan Pakan. Jurnal Ilmiah Isotop dan
Radiasi. 3(1): 40−49.
Kurniawati A. 2004. Pertumbuhan Mikroba Rumen dan Efisiensi Pemanfaatan
Nitrogen pada Silase Red Clover (Trifolium pratense cv. Sabatron).
Jakarta (ID): Risalah Seminar Ilmiah Penelitian dan Pengembangan
Aplikasi Isotop dan Radiasi. 1−5.
Leung AY, Foster S. 1996. Encyclopedia of Common Natural Ingredients Used in
Food, Drugs and Cosmetic. Ed ke-2. New York (US): John Wiley & Sons
Mane AV, Karadge BA, Samant JSJ. 2010. Salinity Induced Changes in
Photosynthetic Pigments and Polyphenols of Cymbopogon Nardus (L.)
Rendle. Journal Chem Pharm. 2(3):338−347.
Margarida RG, Chaudary LC, Figueres L, Wallace RJ. 2007. Metabolism of
Polyunsaturated Fatty Acids and Their Toxicity to The Microflora of The
Rumen. Antonie van Leeuwenhoek. 91:303-314
Masruroh S, CH Prayitno, Suwarno. 2013. Populasi Protozoa dan Produksi Gas
Total dari Rumen Kambing Perah yang Pakannya Disuplementasi Ekstrak
Herbal secara In Vitro. Jurnal Ilmiah Peternakan. 1(2): 420−429.
Martin OV, Shialis T, Lester JN, Scrimshaw MD, Boobis AR, Voulvoulis N.
2008. Testicular Dysgenesis Syndrome and the Estrogen Hypothesis: a
Quantitative Meta-Analysis. Environ Health Perspect. 116(1):149–157.
Mathius IW, D Sitompul, BP Manurung, Azmi. 2004. Produk Samping Tanaman
dan Pengolahan Kelapa Sawit sebagai Bahan Pakan Ternak Sapi Potong:
64
Suatu tinjauan. Prosiding Lokakarya Nasional Sistem Integrasi Kelapa
Sawit–Sapi. Badan Litbang Pertanian, Pemerintahan provinsi Bengkulu
dan PT. Agricinal, Jakarta: 120−128.
McDonald P, Edward RA, Greenhalhg JFD, Morgan CA. 2002. Animal Nutrition
6th
Edition. New York (US): John Willey and Sons inc.
Menke KH, Raab L, Salewski A, Steingass H, Fritz D, Schneider W. 1979. The
Estimation of the Digestibility and Metabolizable Energy Content Of
Ruminant Feeding Stuffs From the Gas Production When They Are
Incubated with Rumen Liquor In Vitro. Journal of Agricultur Science. 93
(1): 217−222.
Morgavi DP, Forano E, Martin C, Newbold CJ. 2010. Microbial Interactions with
Tannins: Nutritional Consequences for Ruminants. Anim. Feed Sci.
Technol. (91): 83−93
Moss AR, Jouany JP, Newbold J. 2000. Methane Production by Ruminants: Its
Contribution to Global Warming. Ann Zootech. 49(3): 231−253.
Mukhriani. 2014. Ekstraksi, Pemisahan Senyawa, dan Identifikasi Senyawa Aktif.
Jurnal kesehatan. 7(2): 1−5
Nam IS, Garnsworthy PC. 2006. Biohydrogenation of Linoleic Acids by Rumen
Fungi Compared with Rumen Bacteria. Journal of Applied Microbiology.
103(2007):551–556.
Nolan JV, Leng RA, Dobos RC, Boston RC. 2014. The production of Acetate,
Propionate And Butyrate in the Rumen of Sheep: Fitting Models to 14
C−13
C
Labelled Tracer Data to Determiner Synthesis Rate and Interconversations.
Animal Production Science. 54(11/12): 2082−2088.
Orskov ER, Ryle M. 1990. Energy Nutrition in Ruminant. London (UK):
Elseivier.
Pamungkas D, Anggraeni YN, Kusmartono, Krishna NH. 2008. Bogor (ID):
Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. 197−204.
Pino O, Sánchez Y, Rojas MM. 2013. Plant Secondary Metabolites as an
Alternative in Pest Management. I: Background, Research Approaches and
Trends. Rev Protección veg. 28(2): 81−94.
Plummer DT. 1971. An Introductional of Biochemistry. New York (US):
McGraw-Hill Publishing company.
Prabowo A. 2010. Budidaya Ternak Kambing. Palembang (ID): BPTP Sumatra
Selatan.
65
Preston TR, Leng RA. 1987. Matching Ruminant Production Sistems with
Available Resources in the Tropic and Sub-Tropic. Stanthorpe (AU):
International colour production.
Rahman MM., Salleh MAM, Sultana N. Kim MJ, Ra CS. 2013. Estimation of
Total Volatile Fatty Acids (VFA) from Total Organic Carbons (TOCs)
Assessment Through In Vitro Fermentation of Livestock Feeds. African
Journal of Microbiology Research. 7(15):1378−1384.
Sari AF. 2017. Degradasi Pakan dan Karakteristik Fermentasi Residu Serai
Wangi (Cymbopogon nardus L.) oleh Mikroorganisme Cairan Rumen
Kerbau Secara In Sacco dan In Vitro. [Tesis]. Depok (ID): Universitas
Indonesia
Selly. 1994. Peningkatan Kualitas Pakan Serat Berkualitas Rendah dengan
Amoniasi dan Inokulasi Digesta Rumen. [Skripsi]. Bogor (ID): IPB.
Simaremare EV. 2014. Skrining Fitokimia Ekstrak Etanol Daun Gatal (Laportea
decuma Roxb). Pharmacy. 11(1):98−107.
Sretenovic LJ, Petrovic MP, Aleksic S, Pantelic V, Katic V, Bogdanovic V,
Beskorovajni R. 2008. Influence of Yeast, Probiotics and Enzymes in
Rations on Dairy Cows Performances During Transition. Biotechnology in
Animal Husbandry. 24(5):33−43.
Sofyan. 2016. Analisis Emisi Metana dari Rumen Ternak Ruminansia Secara In
Vitro Menggunakan Metode Stoikiometri Kimia. [Tesis]. Bogor (ID):
Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.
Sugoro I. 2010. Pemanfaatan Probiotik Khamir untuk Peningkatan Produksi
Teknik Ruminansia. Iptek Nuklir: Bunga Rampai Presentasi Ilmiah Jabatan
Peneliti. 1(1): 253−314.
Sukamto M, Djazuli, Suheryadi. 2011. Serai Wangi (Cymbopogon nardus L.)
Sebagai Penghasil Minyak Atsiri, Tanaman Konservasi dan Pakan Ternak.
Jakarta (ID): Prosiding Seminar Nasional Inovasi Perkebunan. 175−180.
Suprapto H, Suhartati FM, Widiyastuti T. 2013. Kecernaan Serat Kasar dan
Lemak Kasar Completed Feed Limbah Rami dengan Sumber Protein
Berbeda pada Kambing Peranakan Etawa Lepas Sapih. Jurnal Ilmiah
Peternakan. 1(3): 938− 946.
Suryani NN, Budiasa IKM, Astawa IPA. 2014. Fermentasi Rumen dan Sintesis
Protein Mikroba Kambing Peranakan Etawa yang Diberi Pakan dengan
Komposisi Hijauan Beragam dan Level Konsentrat Berbeda. Majalah
Ilmiah Peternakan. 17(2): 56−60.
66
Thalib A. 2004. Uji Efektivitas Saponin Buah Sapindus Rarak sebagai Inhibitor
Metanogenesis secara In Vitro pada Sistem Pencernaan Rumen. JITV. 9
(3): 164- 171.
Thalib A, Hamid H, Suherman D. 2000. Pembuatan Silase Jerami Padi dengan
Penambahan Cairan Rumen. Semarang (ID) : Fakultas Peternakan UNDIP
Tillman AD, Hartadi H, Reksohadiprodjo S, Prawirokusumo S, Ledbosoekojo S.
1998. Ilmu Makanan Ternak Dasar. Yogyakarta (ID): UGM Press.
Van SPJ. 1994. Nutritional Ecology of the Ruminant 2nd
Edition. London (UK):
Comstock Publishing Associates a Division of Cornell University Press.
Vlaming JB. 2008. Quantifying Variation in Estimated Methane Emission from
Ruminants Using the SF6 Tracer Fechnique [Tesis]. New Zealand (AU):
Massey University.
Wahyono T. 2015. Evaluasi Fermentabilitas Ransum Kerbau yang Mengandung
Sorgum dengan Pendekatan In Sacco, In Vitro dan Rusitec [Tesis]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
Wati NE, J Achmadi, E Pangestu. 2012. Degradasi Nutrien Bahan Pakan Limbah
Pertanian dalam Rumen Kambing secara In Sacco. Animal Agriculture
Journal. 1(1): 485−498.
Widiawati Y, Winugroho M, Teleni E. 2007. Perbandingan Rumput Gajah dan
Tanaman Leguminosa di dalam Rumen. Bogor (ID): Seminar Nasional
Teknologi Peternakan dan Veteriner. 374−379.
Widyobroto BP, Budhi SPS, Agus A. 2007. Pengaruh Undegraded Protein dan
Energy Terhadap Kinetik Fermentasi Rumen dan Sintesis Protein Mikroba
Pada Sapi. Journal Indonesia Tropical Animal Agriculture. 32(1): 194−200.
Wilson JR, Kennedy PM. 1996. Plant and Animal Constraints to Voluntary Feed
Intake Associated with Fibre Characteristics and Particle Breakdown and
Passage in Ruminants. Australian Journal of Agricultural Research. 47(2):
199−225.
Wolin MJ, Miller TL. 1988. Microbe-Microbe Interactions. in: the Rumen
Microbial Ecosystem. London (UK): Elsevier Applied Science.
Yulistiani D, Setiadi B, Subandriyo. 1997. Jenis dan Komposisi Kimia Hijauan
Pakan Ternak Domba di Kabupaten Sukabumi dan Kabupaten Semarang.
Bogor (ID): Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner
67
LAMPIRAN
68
Lampiran 1. Diagram Alir Penelitian
Residu serai wangi
dipotong
Di oven suhu 60oC
selama 48 jam
Ekstraksi dengan
metanol dan
fraksinasi
Fraksi ekstrak
heksana
Fraksi ekstrak
butanol
Analisis in Vitro
Hohenheim Gas
Test
Diambil cairan rumen pada jam ke-
0 sebelum inkubasi dan jam ke-24
setelah inkubasi
Parameter uji cairan rumen :
1. Derajat Keasaman (pH)
2. Volatile Fatty Acids (VFA)
3. Amonia (NH3)
4. Degradasi Bahan Organik (DBO)
5. Degradasi Neutral Detergen Fiber (DNDF)
6. Populasi Mikroorganisme Cairan Rumen
7. Produksi Gat Total dan Gas CH4
8. Kandungan Asam Lemak
Pakan dihaluskan
dan diuji proksimat
Parameter proksimat
1. % Bobot organik
2. % Bobot kering
3. % Serat kasar
4. % Lemak kasar
5. % Protein kasar
Analisis data
69
Lampiran 2. Kondisi pengaturan RT-PCR
Target (°C) Waktu (detik) Ramp Rate
(°C/detik)
Pre-Incubation
95 180 4
Amplification 45 siklus
95 3 5
60 20 4
72 20 4
Melting
Initial
60 20 4
Final
95 20 0,05
Lampiran 3. Kondisi Instrumen GCMS
Parameter Kondisi
Ionisation electron impact
Electron energy 70 Ev
HP innowax
Capilarry Coloumn
Length (m) 30 x 0,25 (mm) LD x 0,25 mikrometer film thickness
Oven temperature At 40'C hold for 0,5 minute rising at 8'C min to 195'C hold for 0 minute
and finally rising 1'C/min to 225'C hold for 22 minute
Injection
temperature
260 'C
Ion source 230'C
Interface
Temperature
280'C
Quadrapole
temperature
140'C
Carrier gas Helium
Coloum mode Contans
Flow column 1.8614 ml /minute
Injection volume 1 µL
Split 250:1
70
Lampiran 4. Hasil Kromatogram GCMS
71
Lampiran 5. Contoh Perhitungan
A. Analisis proksimat
Ulangan %BK %Abu %BO %PK %LK %NDF
1 94,72 14,14 85,86 8,35 4,29 60,59
2 95,84 17,57 82,43 8,18 4,81 63,62
3 94,75 8,42 91,58 9,11 3,79 61,35
Rata-rata 94,77 13,38 86,62 8,55 4,29 61,85
Contoh Perhitungan Bahan Kering (BK) :
% BK Ulangan 1 =
x 100% % Abu Ulangan 1 = 100 − BO
=
x 100% = 100 – 85,86
= 94,72% = 14,14%
% BO Ulangan 1 = 100 – (
x 100 )
= 100 – (
x 100 )
= 85,86%
Protein Kasar (PK) :
% PK Ulangan 1 =
x 100%
=
x 100%
= 8,35%
72
Lemak Kasar (LK) :
% LK Ulangan 1 = 100 – (
x 100)
= 100 – (
x 100)
= 4,29%
Neutral Detergen Fiber (NDF) :
% NDF Ulangan 1 =
x 100%
=
x 100%
= 60,59%
B. Nilai derajat keasaman (pH)
Jam Perlakuan Ulangan
Rata-rata 1 2
0
Kontrol 7,25 7,26 7,26
A 7,23 7,15 7,19
B 7,21 7,22 7,22
24
Kontrol 7,22 7,21 7,22
A 7,20 7,16 7,18
B 7,02 7,1 7,06
Contoh Perhitungan :
Rata-rata pH =
=
= 7,26
C. Konsentrasi NH3
Jam Perlakuan Absorbansi [NH3] (mg/100 ml)
Rata-rata U1 U2 U1 U2
0
Kontrol 0,427 0,539 20,88 26,36 23,62
A 0,422 0,438 20,64 21,42 21,03
B 0,124 0,139 6,06 6,80 6,41
24
Kontrol 0,518 0,78 25,33 38,14 31,74
A 0,811 0,865 39,66 42,30 40,98
B 0,63 0,935 30,81 45,72 38,26
Contoh Perhitungan :
Rata-rata NH3 =
=
= 23,62
73
D. Konsentrasi DBO
Parameter Perlakuan
Kontrol A B
DBO (%) 37,28 52,08 58,20
43,78 52,08 43,54
Rerata 40,53 52,08 50,87
Contoh Perhitungan :
% DBO = 100 – (
x 100)
= 100 – (
x 100)
= 37,28
E. DNDF
Parameter Perlakuan
Kontrol A B
DNDF (%) 78,64 72,58 50,86
80,55 59,16 59,28
Rerata 79,60 65,87 55,07
Contoh Perhitungan :
% DNDF = 100 – (
x 100)
= 100 – (
x 100)
= 78,64
F. RT-PCR
Sampel Jam ke- Total
Bakteri
Total
Metanogen
Total
Butyrivibrio
Total
Protozoa
Kontrol 0 35500000 1780000 18000000 716000
(sel/ml) 24 95000000 3390000 50800000 76700
A 0 35500000 1780000 18000000 716000
(sel/ml) 24 4030000 2680000 13700000 481000
B 0 35500000 1780000 18000000 716000
(sel/ml) 24 8370000 2070000 8360000 778000
74
G. Produksi Gas Total
Parameter Perlakuan
Kontrol A B
Gas Total
(ml/200
mg)
26,84 27,94 37,74
23,55 30,34 32,59
24,18 32,33 34,83
29,64 30,08 33,59
25,41 30,50 34,14
19,44 26,07 24,69
Rerata 24,84 29,54 32,93
Contoh Perhitungan :
Rata-rata =
=
= 24,84
F. Konsentrasi CH4
Parameter Perlakuan
Kontrol A B
CH4 (ml) 2,37 2,93 6,38
2,41 3,19 5,48
Rata-rata 2,39 3,55 5,93
Contoh Perhitungan :
Rata-rata =
=
= 2,39
Lampiran 6. Analisis data pengujian in vitro dengan uji ANOVA
A. Uji ANOVA
Sum of
Squares
Df Mean
Square
F Sig.
pH
Between
Groups
0,026 2 0,013 9,79 0,048
Within
Groups
0,004 3 0,001
Total 0,03 5
NH3 Between
Groups
90,321 2 45,161 0,689 0,567
75
Within
Groups
196,687 3 65,562
Total 287,008 5
DBO
Between
Groups
161,188 2 80,594 1,88 0,296
Within
Groups
128,583 3 42,861
Total 289,771 5
DNDF
Between
Groups
604,328 2 302,164 7,12 0,073
Within
Groups
127,32 3 42,44
Total 731,648 5
CH4
Between
Groups
14,145 2 7,072 48,265 0,005
Within
Groups
0,44 3 0,147
Total 14,585 5
Gas
total
Between
Groups
197,907 2 98,954 8,268 0,004
Within
Groups
179,522 15 11,968
Total 377,429 17
pH
Duncana
Ulangan N Subset for alpha = 0.05
1 2
B 2 7,0600
A 2 7,1800
Kontrol 2 7,2150
Sig. 1,000 ,411
Means for groups in homogeneous subsets are
displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.
76
NH3
Duncana
Ulangan N Subset for alpha = 0.05
1
Kontrol 2 31,7350
B 2 38,2650
A 2 40,9800
Sig. ,334
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size =
2,000.
DBO
Duncana
Ulangan N Subset for alpha = 0.05
1
Kontrol 2 40,5300
B 2 50,8700
A 2 52,0800
Sig. ,175
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size =
2,000.
DNDF
Duncana
Ulangan N Subset for alpha = 0.05
1 2
B 2 55,0700
A 2 65,8700 65,8700
Kontrol 2 79,5950
Sig. ,196 ,126
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size =
2,000.
77
CH4 Duncan
a
Ulangan N Subset for alpha = 0.05
1 2
Kontrol 2 2,3900
A 2 3,0600
B 2 5,9300
Sig. ,178 1,000
Means for groups in homogeneous subsets
are displayed.
a. Uses Harmonic Mean Sample Size =
2,000.
Lampiran 7. Dokumentasi Cara Kerja Penelitian
Sampel ampas serai wangi Proses ekstraksi ampas serai wangi
Pengambilan cairan rumen Pemerasan cairan rumen
78
Analisis in vitro gas test Analisis RT-PCR
Pengukuran produksi gas total Pengukuran konsentrasi gas CH4
