OPTIMASI CAIRAN RUMEN SEBAGAI SUBTITUSI ENZIM PADA …
Transcript of OPTIMASI CAIRAN RUMEN SEBAGAI SUBTITUSI ENZIM PADA …
OPTIMASI CAIRAN RUMEN SEBAGAI SUBTITUSI ENZIM
PADA LIMBAH SAYUR UNTUK PAKAN IKAN
SKRIPSI
SYADAM HUSYEIN
Skripsi
Sebagai Salah Satu Untuk Memperoleh
Gelar Serjana Perikanan Pada Program Studi
Budidaya Perairan
PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MAKASSAR
2016
i
HALAMAN PENGESAHAN
Judul : Optimasi Cairan Rumen Sebagai Subtitusi Enzim Pada
Limbah Sayur Untuk Pakan Ikan
Nama : Syadam Husyein
Nim : 10594 00 611 11
Jurusan : Budidaya Perairan
Fakultas : Pertanian
Telah Di Periksa dan Disetujui
Komisi Pembimbing
Pembimbing I, Pembimbing II,
Murni, S.Pi.,M.Si Ir.Darmawati, M.Si
NIDN: 0903037306 NIDN : 0920126801
Diketahui Oleh :
Dekan Fakultas Pertanian, Ketua Prodi Budidaya Perairan,
Ir. H. SalehMolla, MM Murni, S.Pi.,M.Si
NIDN : 093126103 NIDN: 0903037306
ii
HALAMAN PENGESAHAN KOMISI PENGUJI
Judul : Optimasi Cairan Rumen Sebagai Subtitusi Enzim Pada
Limbah Sayur Untuk Pakan Ikan
Nama : Syadam Husyein
Nim : 10594 00 611 11
Jurusan : Budidaya Perairan
Fakultas : Pertanian
SUSUNAN KOMISI PENGUJI
Nama Tanda Tangan
1. Murni,S.Pi.,M.Si (.............................)
Ketua Sidang
2. Ir. Darmawati, M.Si (.............................)
Sekretaris
3. H. Burhanudin, S.Pi,MP (.............................)
Anggota
4. Dr. Abdul Harris Sambu, S.Pi. M.Si (.............................)
Anggota
iii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul:
Optimasi Cairan Rumen Sebagai Subtitusi Enzim Pada Limbah
Sayur Untuk Pakan Ikan adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri
yang belum diajukan oleh siapapun, bukan merupakan pengambil alihan tulisan
dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebut kedalam teks dan dicantumkan dalam
daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Makassar, Juni 2016
Penulis
iv
ABSTRAK
Syadam Husyein. 10594 00 611 11. Optimasi Cairan Rumen Sebagai
Subtitusi Enzim Pada Limbah Sayur Untuk Pakan Ikan. Dibimbing oleh Murni,
S.Pi.M.Si dan Ir. Darmawati, M.Si.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan aktivitas enzim cairan
rumen yang optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan ikan.
Sedangkan kegunaan atau manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan
informasi kepada para pembudidaya tentang pengunaan enzim cairan rumen yang
optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan ikan.
Metode yang digunakan adalah Cairan Rumen sapi yang berasal dari
Rumah Pemotongan Hewan (RPH) Sungguminasa Goa dan Limbah Sayur yang
diambil dari pasaran. Jumlah wadah yang digunakan dalam fermentasi limbah
sayur yang telah dicampur cairan rumen adalah sebanyak 12 buah. Pada penelitian
ini terdapat 4 perlakuan dengan 3 kali ulangan. Masing- masing perlakuan dikasih
cairan rumen sesuai dosis perlakuan. Pada perlakuan A (Kontrol) tanpa
penambahan cairan rumen, perlakuan B penambahan cairan rumen pada limbah
sayur (10 ml), perlakuan C penambahan cairan rumen pada limbah sayur (15 ml)
dan perlakuan D penambahan cairan rumen pada limbah sayur (20 ml).
Hasil penelitian pemanfaatan cairan rumen dalam proses fermentasi terhadap
peningkatan aktivitas enzim. Hasil pengukuran rata-rata aktivitas enzim protease
limbah sayur yang difermentasi cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan
C (15 ml) sebesar 0,250 U/mL/menit, aktivitas enzim amilase limbah sayur yang
difermentasikan cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan A (0 ml) 0,51
U/mL/menit, sedangakan aktivitas enzim sellulase tertinggi diperoleh pada
perlakuan A (0 ml) sebesar 0,143 U/mL/menit.
Disarankan perlu dilakukan penelitian pemanfaatan cairan rumen dalam
pemberian dosis harus sesuai dengan dosis perlakuan dan untuk tahap fermentasi
perlu pemahaman dalam melakukan fermentasi terutama dalam pengukuran suhu
dan pH.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur kehadirat Allah subhanawataala yang senantiasa
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Skripsi yang berjudul “ OPTIMASI CAIRAN RUMEN SEBAGAI SUBTITUSI
ENZIM PADA LIMBAH SAYUR UNTUK PAKAN IKAN
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dar ikesempurnaan.
Oleh karena itu kritik atau saran yang sifatnya membangun karna sangat
mengharapkan penulis demi kesempurnaan Skripsi ini.
Dalam penulisan Skripsi ini telah banyak menyita waktu, tenaga, curahan
fikiran, maupun materi dari berbagai pihak. Selanjutnya pada kesempatan ini
perkenankanlah penulis menyampaikan rasa hormat, penghargaan dan terimakasih
yang tak terhingga kepada semua pihak yang telah banyak memberikan
bimbingan dan motivasi sehingga Skripsi ini selesai disusun, khususnya kepada :
1. Bapak Ir. H. M. Saleh Molla, MM. Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Muhammadiyah Makassar beserta stafnya.
2. Ibu Murni, S.Pi, M.Si. Ketua Jurusan/ prodi Budidaya Perairan Fakultas
Pertanian Universitas Muhammadiyah Makassar dan selaku pembimbing I
yang telah memberikan arahan dan masukan dalam penyusunan Skripsi.
3. Ibu Ir. Darmawati, M.Si selaku pembimbing II yang telah memberikan arahan
dan masukan dalam penyusunan Skripsi.
4. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Budidaya Perairan Fakultas PertanianUniversitas
Muhammadiyah Makassar.
vi
5. Terkhusus dan teristimewa untuk kedua orang tua dan saudara (i) penulis,
Ayahanda Andi Rasulung Basang dan Ibunda Hj, Rosma yang telah
membesarkan, membimbing, dan memenuhi segala kebutuhan Ananda selama
proses pelaksanaan penyusunan Skripsi.
6. Pada teman-teman seperjuangan angkatan 2011 jurusan budidaya perairan
fakultas pertanian Universitas Muhammadiyah Makassar.
Akhir kata semoga Skripsi ini bermanfaat kepada semua pihak
terutama bagi penulis secara pribadi.
Makassar, Juni 2016
SYADAM HUSYEIN
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN KOMISI PENGUJI ......................................... ii
PERNYATAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI ........ iii
ABSTRAK .................................................................................................... iv
KATA PENGANTAR ................................................................................... v
DAFTAR ISI ................................................................................................. vii
DAFTAR TABEL ......................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitia ........................................................... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA
1.1.Limbah Sayur ................................................................................... 3
1.2. Cairan Rumen .................................................................................. 4
1.3. Aktivitas Enzim Pencernaan .............................................................. 6
1.4. Faktor yang mempengaruhi Enzim ................................................... 7
III. METODE PENELITIAN
1.1. Waktu dan Tempat ....................................................................... 10
1.2. Alat dan Bahan ............................................................................... 10
1.3 Prosedur Kerja ................................................................................. 10
1.4 Peubah yang diamati ......................................................................... 11
viii
1.5 Rancangan Percobaan ........................................................................ 11
1.6 Analisis Data ..................................................................................... 12
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 13
1.1.Aktivitas Enzim Limbah Sayur Fermentasi .......................................
1.2 Parameter Suhu dan pH ...................................................................... 15
DAFTAR PUSTAKA
ix
DAFTAR TABEL
No Teks Hal
1. Aktivitas cairan rumen sapi sebelum dan sesudah pengendapan dengan
amonium sulfat. 6
2. Hasil rata-rata aktivitas enzim limbah sayur yang difermentasi pada setiap
perlakuan selama penelitian 13
3. Kisaran parameter suhu dan pH pada semua perlakuan selama penelitian 15
x
DAFTAR GAMBAR
No Teks Hal
1. Tata Letak Satuan Percobaan Setelah Pengacakan 12
xi
DAFTAR LAMPIRAN
1. Data aktivitas enzim protease pada limbah sayur 20
2. Data aktivitas enzim amilase pada limbah sayur 20
3. Data aktivitas enzin sellulase pada limbah sayur 20
4. Hasil parameter suhu selama fermentasi 21
5. Hasil parameter pH selama fermentasi 21
6. Photo penelitian 22
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Limbah sayur merupakan salah satu alternatif bahan baku pakan ikan
mengandung protein nabati yang tinggi dan jumlahnya melimpah, sehingga
diharapkan dapat dijadikan sebagai sumber bahan baku pakan yang ekonomis.
Namun kendala yang dihadapi dalam pemanfaatan limbah sayur adalah protein
yang berasal dari limbah sayur sulit dicerna oleh ikan karena dilapisi oleh lapisan
selulosa, sehingga dibutuhkan enzim yang dapat menghidrolisis limbah sayur.
Salah satu enzim yang dapat digunakan dalam menghidrolisis limbah sayur
adalah enzim yang berasal dari cairan rumen. Cairan rumen tersebut adalah
cairan rumen sapi yang berasal dari limbah Rumah Potong Hewan (RPH). Isi
rumen yang merupakan limbah rumah potong hewan yang berpotensi sebagai feed
additive. Jovanovic dan Cuperlovic (1977) menyatakan mikrobia rumen dapat
meningkatkan nilai gizi bahan makanan karena adanya protein mikrobia sehingga
akan meningkatkan daya cerna. Selain itu rumen diakui sebagai sumber enzim
pendegradasi polisakarida. Polisakarida dihidrolisis di rumen disebabkan
pengaruh sinergis dan interaksi dari kompleks mikroorganisme, terutama sellulase
dan xilanase (Trinci et al., 1994). Lebih lanjutn dijelaskan bahwa cairan rumen
sapi mengandung enzim selulase, amylase, protease, xilanase, mannanase, dan
fitase (Lee et al. 2002).
2
Penambahan enzim cairan rumen pada bahan baku pakan ikan diharapkan
dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pakan, sintasan dan pertumbuhan.
Kemampuan enzim hasil ekstraksi dari cairan rumen sapi asal RPH dalam
mendegradasi pakan perlu dikaji, terutama kemampuannya dalam mendegradasi
karbohidrat agar penggunaan optimum enzim pada pakan ikan, terutama pada
pakan ikan berkualitas rendah yang mengandung serat kasar tinggi dapat
diketahui.
1.2. Tujuan dan Kegunaan Penelitan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan aktivitas enzim
cairan rumen yang optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan
ikan. Sedangkan kegunaan atau manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan
informasi kepada para pembudidaya tentang penggunaan enzim cairan rumen
yang optimal dalam menghidrolisis limbah sayur sebagai pakan ikan.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Limbah Sayur
Salah satu alternatif bahan pakan sumber protein asal nabati yang dapat
memberikan peluang baik yaitu dengan menggunakan limbah sayuran. Walaupun
ketersediaannya cukup melimpah bahkan merupakan sampah penyebab polusi
lingkungan, limbah sayuran belum dimanfaatkan untuk penunjang budidaya ikan,
hal ini dikarenakan limbah sayuran sangat mudah busuk. Padahal walaupun
limbah sayuran merupakan sampah, namun karena termasuk sampah organik
maka didalamnya masih mengandung zat-zat makanan yang dapat dimanfaatkan
oleh ikan. Di beberapa daerah di Pulau Jawa limbah sayuran sering merupakan
masalah lingkungan khususnya di daerah padat penduduk seperti Jawa Barat
(Susangka, dkk. 2006).
Ternak FAPET UNPAD (2005), limbah sayuran mengandung kadar Air
80%; PK 1- 15%; Penggunaan tepung limbah sayuran yang sesuai dalam ransum
ikan nila tidak akan mengganggu pertumbuhan, bahkan diharapkan dapat
meningkatkan performan. Agar dapat digunakan sebagai bahan pakan penyusun
pelet ikan, limbah sayuran yang telah diolah tersebut kemudian dijemur dengan
sinar matahari selama 2-3 hari lalu digiling sehingga menjadi tepung.
Income over feed and fish cost berpengaruh besar dalam menentukan
keuntungan dan kerugian dari suatu budidaya perikanan. Semakin efisien ransum
yang diubah menjadi daging, maka semakin baik pula nilai income over feed cost.
Hal tersebut turut ditentukan pula oleh harga bahan pakan di pasaran. Di pasaran,
limbah sayuran tidak memiliki nilai jual sehingga diperkirakan pelet yang
4
mengandung limbah sayuran bisa menghasilkan income over feed and fish cost
yang lebih baik (Susangka, 2006).
Limbah sayuran memiliki nilai gizi rendah yang ditunjukkan dengan
kandungan serat kasar tinggi, dengan kadar air yang tinggi pula walaupun
(dalam basis kering) kandungan protein kasarnya cukup tinggi, yaitu berkisar
antara 15-24 persen. Secara fisik, limbah sayuran mudah busuk karena berkadar
aiar tinggi, namun secara kimiawi mengandung protein, serta vitamin dan mineral
relatif tinggi dan dibutuhkan oleh ikan. Tekstur limbah sayuran dengan dinding
selnya banyak mengandung serat kasar dengan ikatan ligno-selulosa, dapat
mempengaruhi pemanfaatan protein dari material tersebut. Oleh karenanya,
pengolahan fisik atau mekanis diperlukan untuk merenggangkan ikatan ligno-
selulosa. Pemasakan dalam pengolahan pangan dikenal dengan istilah blansing dan
merupakan langkah pengawetan serta perenggangan ikatan fisik dinding sel
tanaman. Pemasakan merupakan salah satu proses pengolahan panas yang
sederhana dan mudah, dan dapat dilakukan dengan media air panas atau disebut
perebusan maupun dengan uap panas atau disebut pengukusan.
2.2. Cairan Rumen
Pada dasarnya isi rumen merupakan bahan-bahan makanan yang terdapat
dalam rumen belum menjadi feces dan dikeluarkan dari dalam lambung rumen
setelah hewan dipotong. Kandungan nutriennya cukup tinggi, hal ini disebabkan
belum terserapnya zat-zat makanan yang terkandung didalamnya sehingga
kandungan zat-zatnya tidak jauh berbeda dengan kandungan zat makanan yang
berasal dari bahan bakunya.
5
Perut hewan ruminansia terdiri atas rumen, retikulum, omasum dan
abomasum. Volume rumen pada ternak sapi dapat mencapai 100 liter atau lebih,
dan untuk domba berkisar 10 liter. Rumen diakui sebagai sumber enzim
pendegradasi polisakarida. Polisakarida dihidrolisis di rumen disebabkan
pengaruh sinergis dan interaksi dari komplek mikro-organisme, terutama selulase
dan xilanase (Trinci et al. 1994). Mikroorganisme terdapat pada cairan rumen
(liquid phase) dan yang menempel pada digesta rumen. Enzim yang aktif
mendegradasi struktural polisakarida hijauan kebanyakan aktif pada
mikroorganisme yang menempel pada partikel pakan.
Anggorodi (1979), menyatakan bahwa ternak ruminansia dapat mensintesis
asam amino dari zat-zat yang mengandung nitrogen yang lebih sederhana melalui
kerjanya mikroorganisme dalam rumen. Mikroorganisme tersebut membuat zat-
zat yang mengandung nitrogen bukan protein menjadi protein yang berkualitas
tinggi. Mikroorganisme dalam rumen terdiri dari kelompok besar yaitu bakteri
dan protozoa, temperatur rumen 39 sampai 40 derajat celcius, pH 7,0 sehingga
memberikan kehidupan optimal bagi mikroorganisme rumen. Sekitat 80%
Nitrogen dijumpai dalam tubuh bakteri rumen berupa protein dan 20 % berupa
asam nukleat. Berdasarkan analisa berbagai rumen kadar berbagai asam amino
dalam isi rumen diperkirakan 9-20 kali lebih besar daripada dalam makanan.
Kandungan rumen sapi menurut Rashid (1981), meliputi protein 8,86%,
lemak 2,60%, serat kasar 28,78%, kalsium 0,53%, phospor 0,55%, BETN
41,24%, abu 18,54%, dan air 10,92%. Berdasarkan komposisi zat makanan yang
terkandung didalamnya dapat dipastikan bahwa pemanfaatan isi rumen dalam
6
batas-batas tertentu tidak akan menimbulkan akibat yang merugikan bila dijadikan
bahan pencampur pakan berbagai ternak.
Tabel 1. Aktivitas cairan rumen sapi sebelum dan sesudah pengendapan dengan
amonium sulfat.
Enzim Pengedapan
Optimum (%)
Aktivitas Enzim Cairan Rumen Aktivitas Akhir Menjadi
( Kali Lipat) Sebelum Sesudah
Sapi lokal
Selulase 60 8,8±2,2 38,5±17,0 4,40 kali
Xilanase 60 76,4±2,8 182,3±59,4 2,38 kali
Mannanase 70 657,0±214,9 1 054,8±494,7 1,61 kali
Amilase 60 543,6±14,4 902,7±154,0 1,61 kali
Fitase 60 48,4±25,0 143,7±56,8 2,97 kali
Protease 80 3,2±1,3 7,3±3,5 2,28 kali
Sapi impor
Selulase 70 7,7±2,5 16,9±8,8 2,19 kali
Xilanase 60 50,9±25,8 186,2±88,0 3,65 kali
Mannanase 50 439,2±262,9 1 110,0±506,7 2,53 kali
Amilase 50 429,3±301,6 1 118,7±492,6 2,61 kali
Fitase 70 29,0±13,8 128,4±28,8 4,43 kali
Protease 80 4,6±2,4 12,7±8,0 2,79 kali
Sumber : Chaplin dan Bucke 1990
2.3. Aktivitas Enzim Pencernaan
Enzim merupakan katalisator biologis yang dihasilkan oleh sel makhluk
hidup untuk membantu proses biokimia. Fungsi katalisator adalah untuk
mempercepat reaksi kimia dengan membebaskan energi pengaktifan Winarno
(1991). Berdasarkan hasil penelitian Adi (2000) enzim di usus bekerja pada pH
antara 8 – 8,5. Selanjutnya dikatakan bahwa kondisi optimum untuk aktivitas
enzim pada lambung ikan gurami pada suhu inkubasi 220C dengan pH lambung 5,
sedangkan pada usus dengan suhu inkubasi 230C dan pH 7 – 8,5.
7
Selain enzim dalam saluran pencernaan, kecernaan pakan juga dapat dibantu
oleh adanya bakteri dalam usus. Bakteri penghasil enzim akan membantu ikan
mencerna pakan dengan bantuan enzim yang dihasilkan oleh bakteri tersebut yaitu
protease, karbohidrase, lipase, dan amylase. Pakan dicerna secara optimal dengan
bantuan enzim dalam pakan dan saluran pencernaan ikan sehingga energi yang
dihasilkan dapat digunakan untuk memacu pertumbuhan ikan (Erna 1997).
Enzim berperan dalam mengubah laju reaksi, sehingga kecepatan reaksi
yang diperlihatkan dapat dijadikan ukuran keaktifan enzim. Aktivitas enzim
dapat dinyatakan antara lain dalam bentuk unit enzim. Satu unit enzim adalah
jumlah enzim yang mengkatalis 1 mikromol substrat dalam waktu 1 menit pada
suhu 250C dan pada keadaan pH optimal (Affandie et al. 1992). Aktivitas enzim
bergantung pada konsentrasi enzim dan substrat, suhu, pH dan inhibitor. Enzim
pencernaan yang disekresikan ke dalam rongga saluran pencernaan berasal dari
mukosa lambung, pankreas dan mukosa usus. Enzim-enzim ini berperan sebagai
katalisator dalam hidrolis protein, lemak dan karbohidrat menjadi bahan-bahan
yang sederhana. Mukosa lambung menghasilkan enzim protease dengan suatu
aktivitas proteolitik optimalnya pada pH rendah. Cairan pankreatik kaya akan
tripsin, yaitu suatu protease yang aktivitas optimalnya sedikit dibawah pH basa,
disamping itu juga mengandung amilase, maltase dan lipase.
2.4. Faktor yang mempengaruhi enzim
1. Suhu (temperatur)
Enzim tersusun oleh protein, sehingga sangat peka terhadap suhu.
Peningkatan suhu menyebabkan energi kinetik pada molekul substrat dan
8
enzim meningkat, sehingga kecepatan reaksi juga meningkat. Namun suhu
yang terlalu tinggi dapat menyebabkan rusaknya enzim yang disebut
denaturasi, sedangkan suhu yang terlalu rendah dapat menghambat kerja
enzim. Pada umumnya enzim akan bekerja baik pada suhu optimum, yaitu
antara 300 - 40
0C.
2. Derajat keasaman (pH)
Perubahan pH dapat mempengaruhi perubahan asam amino kunci
pada sisi aktif enzim, sehingga menghalangi sisi aktif bergabung dengan
substratnya. Setiap enzim dapat bekerja baik pada pH optimum, masing-
masing enzim memiliki pH optimum yang berbeda. Sebagai contoh :
enzimamilase bekerja baik pada pH 7,5 (agak basa), sedangkan pepsin
bekerja baik pada pH 2 (asam kuat/sangat asam).
3. Aktivator dan Inhibitor
Aktivator merupakan molekul yang mempermudah ikatan antara
enzim dengan substratnya, misalnya ion klorida yang bekerja pada enzim
amilase. Inhibitormerupakan suatu molekul yang menghambat ikatan
enzim dengan substratnya. Inhibitor akan berikatan dengan enzim
membentuk kompleks enzim-inhibitor.
Ada 2 jenis inhibitor, yaitu :
a. Inhibitor kompetitif
Molekul penghambat yang strukturnya mirip substrat,
sehingga molekul tersebut berkompetisi dengan substrat untuk
bergabung pada sisi aktif enzim. Contoh : sianida bersaing dengan
9
oksigen untuk mendapatkan Hemoglobin pada rantai akhir
respirasi. Inhibitor kompetititf dapat diatasi dengan penambahan
konsentrasi substrat.
b. Inhibitor nonkompetitif
Molekul penghambat yang bekerja dengan cara melekatkan
diri pada bagian bukan sisi aktif enzim. Inhibitor ini menyebabkan
sisi aktif berubah sehingga tidak dapat berikatan dengan substrat.
Inhibitor nonkompetitif tidak dapat dipengaruhi oleh konsentrasi
substrat.
4. Konsentrasi Enzim
Kecepatan reaksi dipengaruhi oleh konsentrasi enzim, makin besar
konsentrasi enzim makin tinggi pula kecepatan reaksi, dengan kata lain
konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi.
5. Konsentrasi Substrat
Peningkatan konsentransi substrat dapat meningkatkan kecepatan reaksi
bila jumlah enzim tetap. Namun pada saat sisi aktif semua enzim berikatan
dengan substrat, penambahan substrat tidak dapat meningkatkan kecepatan
reaksi enzim selanjutnya.
10
III. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei sampai bulan Juni 2015. Lokasi
penelitian di BPPBAP Maros (Balai Penelitian dan Pengembangan Budidaya Air
Payau), Kabupaten Maros, Provinsi Sulawesi Selatan.
3.2. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian adalah limbah
sayur, cairan rumen sapi, ammonium sulfat, akuarium sebagai tempat media, kain
katun sebagai penyaring cairan rumen yang kasar, dan sentrifugasi.
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1. Persiapan Enzim Cairan Rumen
Isi rumen sapi diambil dari Rumah Pemotongan Hewan (RPH)
Sungguminasa Gowa. Cairan rumen sapi diambil dari isi rumen sapi dengan cara
filtrasi (penyaringan dengan kain katun) dibawah kondisi dingin. Cairan rumen
hasil filtrasi disentrifuse dengan kecepatan 10.000g selama 10 menit pada suhu 4
0C untuk memisahkan supernatan dari sel-sel dan isi sel mikroba. Supernatan
kemudian diambil sebagai sumber enzim kasar (Lee et al. 2000).
3.3.2. Proses fermentasi limbah sayur
Proses fermentasi diawali dengan memotong kasar limbah sayur kemudian
dicampur dengan dosis cairan rumen sesuai perlakuan. Selanjutnya dimasukkan
kedalam penampungan yang tertutup rapat diaduk setiap 24 jam. Setelah bahan
pakan terhidrolisis oleh cairan rumen dengan sempurna maka dilanjutkan dengan
11
pengujian aktivitas enzim. Dosis cairan rumen yang digunakan adalah 10%, 15%
dan 20% (v/w).
3.4. Peubah yang diamati
Parameter peubah yang diamati adalah menguji aktivitas enzim-enzim
cairan rumen. Aktivitas enzim diuji dengan cara enzim-enzim pada cairan rumen
yang diuji aktivitasnya adalah selulase (fpase), xilanase, amilase, mannanase,
protease dan fitase. Aktivitas selulase (fpase), xilanase, dan amilase diukur
mengikuti metode Hossain et al. (1996), aktivitas protease diukur dengan metode
Bergmeyer et al. (1983), sedangkan pengukuran aktivitas enzim fitase dilakukan
mrngikuti metode Greiner et al. (1997). Substrat yang digunakan dalam
pengukuran aktivitas enzim masing-masing adalah kertas saring (filter paper)
Whatman No. 1 untuk substrat selulase (fpase), oats spelt xilan untuk substrat
xilanase, pati untuk substrat amilase dan locus bean gum untuk substrat mananase,
casein hammerstein untuk proteasedan asam fitat untuk fitase. Aktivitas enzim
dinyatakan dalam µg produk yang dapat dihasilkan oleh 1 mL enzim cairan rumen
per menit. Sebagai standart digunakan larutan glukosa untuk selulase, xilosa untuk
xilanase, mannosa untuk mannanase, maltosa untuk amilase, P205 untuk fitase
dan asam amino tirosin untuk protease. Penentuan kadar protein enzim cairan
rumen dilakukan dengan metode Bradford (1976). Data aktivitas enzim yang
diperoleh dilakukan analisis statistik secra deskriftif.
3.5. Rancangan Percobaan
Rancangan yang akan digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL)
dengan 4 perlakuan dan 3 ulangan sehingga terdapat 12 unit percobaan setelah
12
pengacakan. Tata letak satuan percobaan setelah pengacakan seperti disajikan
pada gambar 2.
Gambar 1. Tata letak satuan percobaan setelah pengacakan
Perlakuan A = Tanpa penambahan cairan rumen ( kontrol )
Perlakuan B = Penambahan cairan rumen pada limbah sayur 10%
Perlakuan C = Penambahan cairan rumen pada limbah sayur 15%
Perlakuan D = Penambahan cairan rumen pada limbah sayur 20%
3.6. Analisis Data
Data aktivitas enzim dianalisis secara deskriptif yaitu membandingkan
dengan teori didapat dari jurnal hasil penelitian.
C1 B3
D1 B2 A3
A2 D3 C2
D2
B1
C3
A1
13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Aktivitas Enzim Limbah sayur Fermentasi
Data aktivitas enzim limbah sayur yang difermentasi pada setiap perlakuan
selama penelitian dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasi rata-rata Aktivitas enzim limbah sayur yang difermentasikan pada
setiap perlakuan selama penelitian
Perlakuan
Hasil Aktivitas Enzim Limbah Sayur Fermentasi
Aktivitas Enzim
Protease
(U/mL/menit)
Aktivitas Enzim
Amilase
(U/mL/menit)
Aktivitas Enzim
Sellulase
(U/mL/menit)
A = 0 ml 0.123 0.51 0.143
B = 10 ml 0.163 0.45 0.028
C = 15 ml 0.250 0.49 0.124
D = 20 ml 0.195 0.36 0.098
Sumber : Data Hasil olahan, 2015
Berdasarkan Tabel 2, hasil pengukuran rata-rata aktivitas enzim protease
limbah sayur yang difermentasi cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan
C (15 ml) sebesar 0,250 U/mL/menit, aktivitas enzim amilase limbah sayur yang
difermentasikan cairan rumen tertinggi diperoleh pada perlakuan A (0 ml) 0,51
U/mL/menit, sedangakan aktivitas enzim sellulase tertinggi diperoleh pada
perlakuan A (0 ml) sebesar 0,143 U/mL/menit.
Hubungan penambahan cairan rumen dengan aktivitas enzim limbah sayur
yang difermentasi dapat dilihat pada Gambar 2.
14
Gambar 2. Hubungan penambahan cairan rumen dengan aktivitas enzin
limbah sayur yang difermentasi
Berdasarkan Gambar 2, menunjukkan bahwa aktivitas enzim limbah sayur
yang difermentasi cairan rumen tertinggi diperoleh pada enzim amylase, disusul
aktivitas enzim protease dan terendah aktivitas enzim sellulase.
Tingginya aktivitas enzim amylase dibandingkan dengan aktivitas enzim
protease dan aktivitas enzim sellulase diperoleh pada limbah sayur yang
difermentasi cairan rumen, disebabkan karena limbah sayur mengandung
karbohidrat lebih tinggi, selain itu jenis pakan yang dikonsumsi sapi mengandung
karbohidrat yang tinggi, sehingga di dalam rumen sapi lebih banyak enzim
amylase untuk mencerna karbohidrat. (Moharrery dan Das, 2002, Fitriliyani,
2010) menyatakan bahwa aktifitas enzim dalam cairan rumen tergantung dari
komposisi atau perlakuan makanan, selanjutnya dijelaskan oleh Martin et al.
(1999) bahwa enzim-enzim pencerna karbohidrat dalam cairan rumen antara lain
adalah amilase, xilanase, avicelase, α-D-glukosidase, α-Larabinofuranosidase, β-
D-glukosidase dan β-D-xylosidase.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Aktivitas EnzimProtease
Aktivitas EnzimAmilase
Aktivitas EnzimSellulase
A = 0 ml
B = 10 ml
C = 15 ml
D = 20 ml
15
Berdasarkan Gambar 2, menunjukkan bahwa aktivitas enzim protease
yang diperoleh lebih rendah disebabkan karena limbah sayur yang difermentasi
merupakan hijauan yang mempunyai serat kasar tinggi, akibatnya lebih sulit
terdegradasi sehingga protein pakan yang terlarut lebih sedikit, pembentukan
protein mikroba akan lebih lambat dan jumlah protein mikroba lebih sedikit di
dalam cairan rumennya, sehingga protein enzim yang dihasilkan juga lebih sedikit
(Budiansyah, et. al. 2011). Demikian halnya dengan aktivitas enzim selluase yang
diperoleh lebih rendah disebabkan oleh rendahnya aktifitas mikroba cairan rumen
yang menghasilkan enzim- enzim penghidrolisis serat kasar. Dimana enzim
cairan rumen sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungannya. Beberapa faktor
yang berpengaruh adalah; pH, suhu, substrat, dan inhibitor, sehingga diduga
rendahnya aktivitas enzim sellulase disebabkan karena kondisi rumen tidak sama
dengan kondisi pada saat proses fermentasi berlangsung, hal ini sejalan dengan
Mahesti (2009), bahwa suasana pH rumen yang asam (pH rendah) dapat
menyebabkan menurunnya aktivitas mikroba dalam rumen.
4.2 Parameter Suhu dan pH
Parameter suhu dan pH mempunyai peranan penting dalam proses
fermentasi. Hasil pengukuran beberapa parameter suhu dan pH dapat dilihat pada
Tabel 3.
16
Tabel 3. Kisaran parameter suhu dan pH pada semua
perlakuan selama penelitian.
Parameter
Perlakuan
A (Kontrol) B (5 ml) C (10 ml) D (20 ml)
pH 4 – 7 4 – 7 4 – 7 3 – 7
Suhu (°C) 26 – 29 25 – 29 25 – 29 25 – 29
Sumber: Datar hasil olahan, 2015
Berdasarkan Tabel 3 . Kisaran parameter suhu dan pH yang diperoleh
semua perlakuan selama penelitian masing –masing adalah pH 3 – 7, dan suhu 25
– 290C. Kisaran ini masih layak dalam proses fermentasi. Mikroba rumen dapat
bekerja dengan optimal untuk merombak asam amino menjadi amonia pada
kondisi pH 6-7. Sekitar 82% mikroba rumen merombak asam–asam amino
menjadi amonia yang selanjutnya digunakan untuk menyusun protein tubuhnya.
Suasana pH rumen yang asam (pH rendah) dapat menyebabkan menurunnya
aktivitas mikroba dalam rumen (Mahesti, 2009).
17
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Aktivitas enzim amylase lebih tinggi dibandingkan aktivitas enzim
protease dan aktivitas enzim sellulase pada limbah sayur hasil fermentasi.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian maka, disarankan untuk peningkatan
kandungan nutrisi limbah sayur penggunaan cairan rumen sapi 15 ml dapat
dicobakan pada proses fermentasi limbah sayur sebagai pakan ikan.
18
DAFTAR PUSTAKA
Affandi R, Sjafei DS, Rahardjo MF dan Sulistiono.1992. fisiologi Ikan
(Pencernaan). Bogor : Institut Pertanian Bogor, Pusat Antar Universitas
Ilmu Hayat.
Anggorodi HR. 1995. Nutrisi Aneka Ternak . Jakarta.
Bergmeyer HU, J. Bergmeyer, dan M. Grassl. Tahun 1983. Metode Secara
Enzimatik Analisis, Enzim 3: Peptidase, proteinase dan inhibitor mereka.
Volume V. VCH Vverlagsgesellschaft MBH. Winhem .
Bradford MM 1976. Sebuah metode cepat dan sensitif untuk kuantifikasi jumlah
mikrogam protein memanfaatkan prinsip-pinsip dye-protein mengikat.
Anal Biochem 72: 234-254.
Budiansyah, A., Resmi, Nahrowi, Wiryawan, K,G. Suhartono, M.T dan
Widyastuti, Y. 2011. Hidrolisis Zat Makanan Pakan oleh Enzim Cairan
Rumen Sapi Asal Rumah Potong. Jurnal Agrinak Vol.01 No. 1September
2011.
Chaplin M.F and C. Bucke. 1990. Enzyme Technology. Cambridge University Press
Cambridg.
Greiner R, E. Haller, U. Konietszny dan KD Jany. 1997. Permurnian dan
karakterisasi dari phytase dari klebsiella terrigena. Arch Biochem.
Biophys 341 (2) : 201-206.
Hossain HZ, J. Abe dan S. Hizukuri. 1996. Beberapa bentuk mannanase dari
Bacillus sp. KK01. Enzim MicroB. Tecnol 8: 25-28.
Jovanovic, M, dan M. Cuperlovic. 1977. Nilai gizi dari isi rumen untuk
monogatric hewan feed.Sci. Tecnology 2; 351-360
Lee SS, H Kim, JK H a, YH Bulan, NJ Choi dan KJ Cheng. 2002. Disribusi dan
Kegiatan hidrolitik Enzim dalam Rumen. Kompartemen dari Hereford
Bulls Fed Alfalfa Diet Berbasis. Asia –Aust. J. Anim Sci. 15:1725-1731
Moharrery A. and Tirta K. Das. 2002. Correlation between microbial enzyme
activities in the rumen fluid of sheep under different treatments. Reprod.
Nutr. Dev. 41: 513 - 529.
19
Rasyid, SB,AM Liwa. LA Rotib.Z. Zakaria. Dan WM Waskito 1981.
Pemanfaatan isi rumen sebagai subsitusi sebagian ransum basal
performans terhadap ayam boiler.Universitas Hasanudin ujung Pandang.
Susangka, I., Haetami, I., Andriani, Y. 2006. Evaluasi Nilai Gizi Limbah
Sayuran produk Cara Pengolahan Berbeda dan Pengaruhnya terhadap
pertumbuhan Ikan Nila. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan UNPAD.
Trinci APJ, DR Davies, K. Gull, ML Lawrence, BB Nielsen, A Rickers dan MK
Theodorou. 1994. Anaerobik Jamur di Herbivora Hewan. Myco. Res 98 :
129-152.
Winarno FG. 1991. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia. Jakarta. 235 Hal.
Martin C, Devillard E and Michlet-Doreau B. 1999. Influence of sampling site on
concentrations and carbohydrate-degrading enzyme activites of protozoa
and bacteria in the rumen, J. Anim. Sci, 77: 979- 987.
Fitrailiyani I. 2010. Peningkatan kualitas nutrisi tepung daun lamtoro dengan
penambahan ekstrak enzim cairan rumen domba untuk pakan ikan nila
Oreochromis sp. Disertasi. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian
Bogor.
Mahesti, G, 2009. Pemanfaatan Protein pada Domba Lokal Jantan Dengan Bobot
Badan dan Aras Pemberian Pakan yang Berbeda. Program Studi
Magister Ilmu Ternak Program Pasca sarjana Fakultas Peternakan
Universitas Diponegoro, Semarang.
20
Lampiran Penelitian
Lampiran 1. Data aktivitas enzim protease pada limbah sayur
Perlakuan
Ulangan
Jumlah
Rata-
rata 1 2 3
A= Tanpa cairan rumen (control) 0,110 0,116 - 0,226 0,113
B= Penambahan cairan rumen 5 ml 0,203 0,136 0,150 0,489 0,163
C= Penambahan cairan rumen 10 ml 0,237 0,222 0,291 0,750 0,250
D= Penambahan cairan rumen 20 ml 0,198 0,334 0,053 0,585 0,195
Lampiran 2. Data aktivitas enzim Amilase pada limbah sayur
Perlakuan Ulangan
Jumlah Rata-
rata 1 2 3
A= Tanpa cairan rumen (control) 0,54 0,47
1,01 0,51
B= Penambahan cairan rumen 5 ml 0,54 0,41 0,40 1,35 0,45
C= Penambahan cairan rumen 10 ml 0,56 0,42 0,49 1,47 0,49
D= Penambahan cairan rumen 20 ml 0,26 0,43 0,39 1,08 0,36
Lampiran 3. Data aktivitas enzim sellulase pada limbah sayur
Perlakuan Ulangan
Jumlah Rata-
rata 1 2 3
A= Tanpa cairan rumen (control) 0,174 0,111
0,285 0,143
B= Penambahan cairan rumen 5 ml 0,031 0,031 0,022 0,084 0,028
C= Penambahan cairan rumen 10 ml 0,146 0,110 0,116 0,372 0,124
D= Penambahan cairan rumen 20 ml 0,121 0,079 0,095 0,295 0,098
21
Lampiran 4. Hasil parameter Suhu selama fermentasi
Hari
Perlakuan
K A B C
1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3
1 29 28 29 28 27 28 28 29 28 29 28
2 28 28 27 28 26 31 28 28 25 26 27
3 29 27 28 27 27 27 27 29 25 25 26
4 26 26 27 25 25 26 26 27 25 25 25
5 25 26 27 27 26 27 27 27 25 25 26
6 26 26 27 26 25 26 27 27 26 25 25
7 24 25 24 24 24 25 25 25 25 25 25
Lampiran 5. Hasil parameter pH selama fermentasi
Hari
Perlakuan
K A B C
1 2 1 2 3 1 2 3 1 2 3
1 7 7 5,5 5,7 6 5,5 5 4,8 4,5 5,7 4,8
2 5 5 4 4 5 6 4 4 3 4 4
3 5 5 5 4 5 5 4 6 4 3 4
4 5 4 5 4 4 4 5 4 4 3 4
5 5 5 5 5 4 5 5 5 4 4 4
6 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 4,5
7 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
22
Lampiran 6. Fhoto Penelitian
Gambar 1. Penambahan cairan rumen pada limbah sayur
Gambar 2. Pengukuran suhu dan pH pada fermentasi Limbah sayur
23
Gambar 3. Penutupan sample limbah sayur yang difermentasi
Gambar 4. Sample Limbah sayur yaang difermentasi
24
Gambar 5.Proses inkubasi sample limbah sayur dan penentuan aktivitas enzim
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Syadam husyein lahir pada tanggal 03 januari 1990 di
wuring, anak ke-1 dari 4 bersaudara dan merupakan
buah kasih sayang dari pasangan Andi Rasulung Basang
dan Hajja Rosma. Penulis menempuh pendidikan di
sekolah Dasar SDN 1 wuring, Kec. Alok Barat ,
Kab.Sikka, Maumere NTT. Di sekolah tersebut penulis
menimbah ilmu selama 6 tahun dan selesai pada tahun
2003. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan
pendidikan ke tingkat menengah di MTS.AT.TAQWA Beru, Kab. Sikka,
Maumere NTT selesai pada tahun 2006. Kemudian penulis melanjutkan pedidikan
di SMA Negeri 2 Maumere, Kab. Sikka, Maumere NTT selama 3 tahun dan
selesai pada tahun 2010. Setelah lulus SMA, penulis melanjutkan pendidikan
pada tahun 2011 di Universitas Muhammadiyah Makassar (UNISMUH) Jurusan
Budidaya Perairan jenjang Strata Satu (S1) Selama 5 tahun higga selesai pada
tahun 2016 . penulis sangat bersyukur diberi Kesempatan oleh Allah SWT
sehingga bisa menimbah ilmu yang merupakan bekal. Penulis sangat berharap
dapat mengamalkan ilmu yang sudah diperoleh dengan baik dan dapat
membahagiakan kedua orang tua yang selalu mendoakan dan mendukung serta
berusaha menjadi manusia yang berguna bagi agama, keluarga, masyarakat,
Bangsa dan Negara.