USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan...

41
USUL PENELITIAN HIBAH BERSAING PERGURUAN TINGGI Nama Peneliti Utama dan Anggota : Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes Ir. Abdul Malik, MP UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG MARET, 2006 PENGEMBANGAN STARTER FERMENTASI PRODUKSI GAS BIO DENGAN REFORMULASI ISOLAT BAKTERI FIBROLITIK ASAL RUMEN DAN KOLON DOMBA (Upaya efisiensi produksi gas methan sebagai sumber energi alternatif) PERTANIAN

Transcript of USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan...

Page 1: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

USUL PENELITIAN

HIBAH BERSAING PERGURUAN TINGGI

Nama Peneliti Utama dan Anggota :

Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes

Ir. Abdul Malik, MP

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

MARET, 2006

PENGEMBANGAN STARTER FERMENTASI PRODUKSI GAS BIO DENGAN REFORMULASI

ISOLAT BAKTERI FIBROLITIK ASAL RUMEN DAN KOLON DOMBA

(Upaya efisiensi produksi gas methan sebagai sumber energi alternatif)

PERTANIAN

Page 2: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

1

1. Judul Usulan : Pengembangan starter fermentasi produksi gas bio dengan

reformulasi isolat bakteri fibrolitik asal rumen dan kolon

domba (Upaya efisiensi produksi gas methan sebagai

sumber energi alternatif )

2. Ketua Peneliti:

a. Nama Lengkap : Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes

b. Bidang Keahlian : Biokimia dan Teknologi Fermentasi

c. Jabatan Struktural : Pembina /IVa

d. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala

e. Unit Kerja : Fakultas Peternakan Perikanan

Universitas Muhammadiyah Malang

f. Alamat Surat : Kampus III UMM, Jl. Raya Tlogomas No. 246

Malang 65144

g. Telepon/faks : (0341) 464318 psw. 154 / (0341) 460782

h. E-mail : [email protected]

3. Anggota peneliti:

ALOKASI WAKTU No.

NAMA DAN GELAR AKADEMIK

BIDANG KEAHLIAN INSTANSI

Jam/mg Bulan

1. Ir. Abdul Malik, MP • Mikrobiologi Pakan

• Nutrisi Ternak Ruminansia

Fakultas Peternakan UMM

6 jam/mg 30

4. Objek penelitian :

Tahun I :

Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang

diisolasi dari cairan rumen dan kolon domba yang dipelihara secara

ekstensif, dan isolat bakteri selulolitik yang telah dikoleksi dari hasil

penelitian sebelumnya. Aspek penelitian meliputi; karakter koloni, profil

pertumbuhan koloni, aktivitas enzymatic dan produksi volathyl vatty acid

Page 3: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

2

(VFA). Target peneiltian tahun pertama adalah berupa kultur kombinasi

bakteri fibrolitik unggul dalam hal perombak serat kasar dan produksi

VFA.

Tahun II :

Obyek penelitian tahun kedua adalah kultur kombinasi bakteri

fibrolitik unggul perombak serat kasar dan produksi VFA yang telah

diperoleh dari peneltian tahun pertama, kemampunnya dibandingkan

dengan mixed culture mikroba alami feses dalam fermentasi produksi

biogas. Aspek penelitian meliputi; kecernaan selulosa, hemiselulosa dan

lignin serta produksi gas bio dan kadar methan. Target hasil penelitian

tahun kedua adalah berupa starter fermentasi produksi gas bio.

5. Masa pelaksanaan penelitian

Mulai : April 2007

Berakhir : April 2009

6. Anggaran yang diusulkan :

Tahun pertama :Rp. 49.915.000,- ( empat puluh sembilan juta sembilan ratus limabelas ribu rupiah ) Anggaran keseluruhan : Rp. 99.880.000,- (sembilan puluh sembilan juta delapan ratus delapan puluh ribu rupiah )

7. Lokasi penelitian :

Laboratorium Pusat Pengembangan Bioteknologi, Laboratorium

Mikrobiologi Fakultas Kedokteran serta Eksperimental Farm Fakultas

Peternakan Perikanan Universitas Muhammadiyah Malang.

8. Hasil yang ditargetkan

Penelitian diharapkan akan menghasilkan starter fermentasi produksi gas

bio dengan komposisi bakteri yang tepat dan aplikatif digunakan oleh

masyarakat guna mendapatkan bahan bakar alternative pengganti bahan

bakar minyak (BBM).

Page 4: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

3

9. Instansi lain yang terlibat :

Tidak ada

10. Keterangan lain yang dianggap perlu:

a. Rangkaian penelitian yang telah dilakukan terkait dengan judul program :

No. Judul Penelitian Tahun Posisi Peneliti Pemberi Dana

1. Evaluasi kandungan bakteri susu dan koliform air sumur pada beberapa peternak sapi perah pemakai instalasi digester di DIY

1992 Ketua Peneliti

Proyek Bank Dunia XVII, PAU Bioteknologi UGM

2. Isolasi bakteri selulolitik beberapa ternak ruminansia (kerbau, sapi, kambing dan domba)

1992 Ketua Peneliti

Proyek Bank Dunia XVII, PAU Bioteknologi UGM

4. Isolasi bakteri selulolitik asal rumen (dengan selulosa alami) untuk mendapatkan starter pada proses pengolahan limbah organik menjadi pakan

1998 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

5. Uji aktivitas enzimatik biakan bakteri selulolitik rumen untuk menentukan potensi starter fermentasi pakan

1998 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

6. Optimasi media kultur fermentasi bakteri selulolitik asal rumen terhadap nilai protein kasar

1999 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

7. Evaluasi konsumsi bahan kering dan kecernaan energi pada domba ekor gemuk yang diberi probiotik selulolitik

2003 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

8. Pengaruh pemberian probiotik bakteri selulolitik dan metode pemberian pakan terhadap penampilan domba ekor gemuk (DEG)

2004 AnggotaPeneliti

DIKTI /Dosen Muda

9. Evaluasi daya hidup bakteri selulolitik dengan bekatul sebagai bahan pembawa

2004 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

10. Peningkatan kemampuan bakteri selulolitik Rumen Untuk Probiotik Ternak Ruminansia

2005 Ketua Peneliti

DIKTI/ Uber HKI

11. Evaluasi daya hidup bakteri selulolitik dalam kemasan urea molasses mineral blok (UMMB)

2005 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

Page 5: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 1

b.

PENGEMBANGAN ISOLAT BAKTERI SELULOLITIK MEN

STARTER FERMENTASI PRODUKSI BIOGAS

1. Starter Isolat Selulolitik2. Peningkatan Produksi dg Formulasi 

3. Peningkatan Produksi dengan re‐Formulasi Isolat

4. Produk : Liquid, Block

RE-FORMULASI

ISOLAT DENGAN BAKTERI

LIGNOLITIK

EFISIENSI PENGOLAHAN

LIMBAH DAN PRODUKSI

BIOGAS

P

Page 6: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 2

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan guna memperoleh starter fermentasi produksi gas bio yang mengandung isolat bakteri lignolitik dan selulolitik.

Tahun Pertama, dilakukan isolasi dan identifikasi terhadap koloni koloni bakteri lignolitik dari cairan rumen dan kolon domba yang ditumbuhkan dalam media selektif. Lignin digunakan sebagai induser dalam media selektif. Identifikasi dilaksanakan dengan uji morfologi, pewarnaan Gram, penghitungan jumlah koloni dan aktivitas enzimatik. Isolat bakteri lignolitik yang diperoleh digunakan sebagai obyek penelitian kombinasi isolat. Kombinasi dilakukan antara isolat-isolat tersebut dengan isolat bakteri selulolitik yang telah diperoleh dari penelitian sebelumnya. Jumlah kombinasi bakteri yang dilaksanakan adalah 2n, dimana n merupakan jumlah isolat yang ditemukan. Penelitian ini akan menentukan maksimal 5 isolat bakteri fibrolitik. Kombinasi isolat dikultur dalam media pertumbuhan (in vitro). Parameter yang diukur adalah viabilitas bakteri, kadar serat kasar fraksi selulosa, hemiselulosa dan lignin, serta produksi asam format, asetat, butirat dan propionat sebagai prekursor gas bio. Target penelitian tahun pertama adalah meghasilkan paten berupa starter fermentasi produksi asam-asam organik.

Tahun Kedua, dilakukan implementasi penggunaan starter fermentasi terhadap pengolahan limbah peternakan skala pilot plan dengan tujuan produksi gas bio. Formula isolat dikultur dalam ekskreta sapi perah, dan sebagai pembanding dilakukan pula fermentasi produksi gas bio tanpa penggunaan starter. Indikator efisiensi produksi gas bio diukur berdasarkan data kecernaan fraksi serat kasar dan produksi gas methan. Target penelitian tahun kedua adalah menghasilkan paten berupa starter fermentasi produksi gas methan.

Page 7: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 3

BAB I. PENDAHULUAN

Perlimbahan bahan organik berserat asal ternak dapat diatasi

dengan mengolahnya menjadi gas bio sebagai bahan bakar alternatif

pengganti minyak (BBM). Namun demikian produksi gas bio selama ini

mengalami kendala dalam hal efektivitas waktu fermentasi dan volume

produksi gas. Kendala tersebut disebabkan karena fermentasi berlangsung

begitu saja secara alami dilakukan oleh mikroba yang ada dalam feses

ternak. Starter fermentasi yang berperan membantu meningkatkan

produkstitas gas bio dan mempersingkat fase lag selama ini belum tersedia

di masyarakat.

Hasil studi ekologi mikroba rumen menunjukkan bahwa ternak

ruminansia yang dikandangkan kurang mendapatkan suplai bakteri

lignolitik dari akar rumput-rumputan yang mempunyai peran penting

dalam mengurai fraksi selulosa sebagai praprekursor gas methan dari

kompleks lignoselulosa. Hal ini menjadi salah satu penyebab kegagalan

proses fermentasi produksi gas bio. Domba termasuk ternak ruminansia

yang pada umumnya digembalakan, sehingga dapat digunakan sebagai

sumber bakteri lignolitik potensial yang berperan dalam penyediaan

prekursor pembentukan gas methan. Hasil penelitian Wahyudi (1992)

menunjukkan bahwa kultur bakteri rumen domba memiliki aktivitas

enzim fibrolitik lebih tinggi dibandingkan sapi, kerbau dan domba.

Kemampuan fibrolitik bakteri rumen secara umum juga dapat

ditingkatkan dengan cara kombinasi antar isolat (Wahyudi dan

Hendraningsih, 2005). Isolat bakteri yang semula rendah kemampuan

fibrolitiknya setelah berkombinasi dengan isolat lain yang berbeda akan

meningkat kemampuan fibrolitiknya (Dehority, 1998 ; Shi and Weimer,

1995).

Penelitian ini dilakukan guna meningkatkan kemampuan

bakteri selulolitik dengan cara mengkombinasikannya bersama dengan

bakteri lignolitik. Bakteri lignolitik diperoleh dari proses isolasi cairan

Page 8: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 4

rumen dan kolon domba yang dipelihara secara ekstensif, sedangkan

isolat bakteri selulolitik diperoleh dari hasil koleksi penelitian

sebelumnya.

Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:

1. Memperoleh isolat-isolat bakteri lignolitik khususnya asal rumen dan kolon ternak domba yang dipelihara secara

ekstensif.

2. Memperoleh kombinasi isolat bakteri fibrolitik yang efektif dalam fermentasi produksi gas bio.

3. Mengetahui efektivitas kerja kombinasi bakteri perombak serat kasar dan produksi gas bio.

Keutamaan penelitian

Penelitian mengenai kemampuan enzimatis dan formulasi

media fermentasi bakteri selulolitik rumen telah dilakukan sebelumnya

dengan uji aktivitas enzim selulase dan penggunan berbagai jenis substrat

alami seperti ampas dan daun tebu kering serta jerami padi sebagai

induser (Wahyudi, 1998 dan 1999). Penelitian lain mengenai formulasi

kombinasi antar isolat bakteri selulolitik rumen juga telah dilakukan

(Wahyudi dan Hendraningsih, 2004). Dari serangkaian penelitian tersebut

disimpulkan bahwa selain komposisi media, maka komposisi bakteri

sangat menentukan tingkat kecernaan selulosa.

Penggunaan dua jenis isolat bakteri selulolitik terbukti mampu

meningktkan 44,5% kecernaan selulosa feses sapi perah (Wahyudi dan

Hendraningsih, 2004). Namun demikian kemampuan fibrolitik kedua

isolate bakteri tersebut terbatas pada hidrolisis fraksi selulosa dan

hemiselulosa, sedangkan fraksi lignoselulosa tetap utuh.

Selulosa dalam bentuk kompleks lignoselulosa tidak dapat dihidrolisis oleh bakteri selulolitik. Selulosa sabagai

praprekursor pembentuk gas methan harus dipisahkan dari senyawa kompleks tersebut. Lignoselulosa didalam tubuh hewan hanya

dapat dicerna oleh kelompok bakteri lignolitik.

Lignoselulosa memiliki ikatan kovalen sangat kuat sehingga tidak dapat dihidrolisis oleh enzim selulase.

Kompleks lignoselulosa hanya dapat diurai oleh enzim ekstraseluler yang disekresikan oleh kelompok bakteri lignolitik yaitu enzim

phenol oxidase, lacase dan peroksidase. Enzim-enzim tersebut akan merombak ikatan rangkap methoxyl dari struktur

lignoselulosa, sehingga jumlah gugus methoxyl tersebut menurun sedangkan gugus hidroxyl phenolat dan karboxyl meningkat.

Page 9: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 5

Kedua derivat lignin tersebut memiliki kemampuan mengikat kation NH4+ dan glukoamida hasil sintesis mikroba. Derivat lignin

penting perannya dalam mengikat NPN sebagai kation yang lebih tersedia bagi perkembangbiakan mikroba.

Jumlah bakteri lignolitik yang sedikit dalam rumen menyebabkan feses ternak ruminansia masih mengandung

serat kasar tinggi (Hendraningsih, 2003), oleh karena itu untuk efektivitas pencernaan serat kasar dalam saluran pencernaan

ruminansia maka perlu ditambahkan bakteri-bakteri lignolitik ke dalam rumen (Wahyudi dan Hendraningsih, 2004).

Digester fermentasi anaerobik pengolah limbah organik berserat seperti halnya rumen pada tubuh ternak

ruminansia, juga memerlukan penambahan bakteri lignolitik sebagai starter guna membantu proses penyediaan NPN bagi

pertumbuhan bakteri-bakteri fibrolitik penghasil gas methan. Dengan penambahan starter tersebut bakteri-bakteri penghasil gas

methan dapat tumbuh dengan cepat, sehingga diharapkan waktu fermentasi berlangsung lebih cepat dan produksi gas methan

lebih tinggi.

Sumber bakteri lignolitik selain diperoleh dari akar rumput-rumputan, juga dapat diperoleh dari kolon ternak

ruminansia (Anonymous, 1992), dan diduga juga dapat diperoleh dari kolon atau sekum hewan-hewan jenis pseudoruminasi seperti

gajah, kuda dan kelinci. Hewan pseudoruminasi mampu mencerna serat kasar seperti halnya hewan ruminansia, meskipun tidak

memiliki rumen. Fermentasi serat kasar terjadi di dalam saluran pencernaan bagian belakang yaitu didalam sekum dan kolon.

Fermentasi serat kasar dalam saluran pencernaan bagian belakang mengakibatkan penyerapan makanan tidak berlangsung

sempurna. Fenomena mengapa gajah memberikan feses pada anaknya, dan kelinci mengkonsumsi feses sendiri, merupakan bentuk

penyempurnaan alam dalam mengatasi masalah efisiensi penyerapan makanan.

Efektivitas perombakan serat kasar utamanya fraksi lignoselulosa harus ditingkatkan guna menghasilkan

selulosa dan derivat lignin sebagai praprekursor produksi gas methan. Penelitian mengenai optimasi reformulasi isolat bakteri

lignolitik asal rumen dan kolon perlu dilakukan sebagai upaya mendapatkan

starter fermentasi yang optimal. Penelitian ini berorientasi pada

pembuatan starter fermentasi produksi gas methan yang selama ini belum

intensif dilakukan.

Penelitian ini akan dilaksanakan dengan cara mengkombinasikan isolat-isolat bakteri lignolitik asal domba yang

dipelihara secara ekstensif dengan isolat bakteri selulolitik yang telah diperoleh dari penelitian sebelumnya.

Page 10: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 6

BAB II. STUDI PUSTAKA

1. Bakteri Selulolitik Rumen

Rumen merupakan sebuah ekosistem yang kompleks dimana pakan yang dikonsumsi ternak akan dicerna secara

aktif oleh mikroba (Weimer, 1996). Mikroba di dalam rumen terdiri atas bakteri (1010 – 1011 sel/gram isi rumen), protozoa (105 – 106 sel

/ml cairan rumen), dan fungi (Church, 1988).

Berdasarkan jumlahnya di dalam rumen dan kemampuannya dalam mencerna selulosa, spesies bakteri selulolitik

yang paling memegang peranan penting adalah F. succinogenes, R. flavefaciens, R. albus, dan B. fibrisolven. Pada kondisi tertentu

beberapa spesies lain seperti Eubacterium cellulosolvens dapat menggantikan fungsi bakteri selulolitik didalam rumen. Bakteri

selulolitik lainnya, Clostridium lochheadii dan beberapa spesies lainnya dianggap kecil peranannya didalam karena terdapat dalam

jumlah sedikit atau tidak konsisten kehadirannya didalam rumen.

Pada umumnya bakteri-bakteri selulolitik dominan pada rumen bila ternak mengkonsumsi hijauan, tetapi bakteri

selulolitik juga terdapat pada ternak yang mengkonsumsi biji-bijian. F. succinogenes, memiliki kemampuan mengeluarkan enzym

selulase secara ekstraselular yang diekskresikan dari sel dan berfusi ke dalam lingkungan. Penelitian pada R. albus menunjukkan

bahwa selulase merupakan sebuah enzym kompleks dengan fungsi yang spesifik dalam mendegradasi selulosa menjadi glukosa

(Chen and Weimer, 2001)

Tiga spesies bakteri selulolitik bekerja secara kompetisi dalam

mendegradisi selulosa. Pada kondisi dimana substrat cukup tersedia, ketiga

spesies terdapat dalam jumlah yang hampir seimbang tetapi bila substrat tersedia

dalam jumlah terbatas, populasi Ruminococcus flavifaciens akan lebih tinggi

dibandingkan Fibrobacter succinogenes dan Ruminococcus albus.

Selulosa, Pati, Senyawa Lain

Gula

Suksinat

Propionat+CO2

Laktat

Asetat Propiona Butirat Valerat

Formate

CO2

CH4

H2+CO2

Page 11: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 7

Gambar 2.1 Reaksi Biokimia di dalam Rumen (Chen and Weimer, 2001)

Populasi Ruminococcus flavifaciens selalu lebih tinggi dibandingkan

kedua spesies lainnya karena dapat membuat koloni dalam selulosa dan tumbuh

lebih cepat dalam selodekstrin (Weimer, 1996), selanjutnya dikatakan bahwa pada

kondisi substrat selulosa terbatas populasi R. flavefaciens selalu lebih besar

dibandingkan F. succinogenes dan R. albus.

Ketersediaan nutrisi dari selulosa bervariasi dari sama sekali tidak dapat dicerna sampai dapat dicerna

sempurna, tergantung pada lignifikasi. Secara umum, terdapat dua jenis selulosa : (1) terikat dengan lignin dan terproteksi, (2)

bebas dari ikatan lignin selulosa dan dapat didegradasi oleh enzym.

Pada perombakan selulosa secara anaerobik dihasilkan etanol, asam organik misalnya asam format, laktat dan

butirat. Mikroba yang aktif pada perombakan ini adalah bakteri, sedangkan jamur dan aktinomicetes tidak aktif. Mikroba ini tidak

peka terhadap pH dan tahan sampai pH 4.3. Bakteri jenis ini banyak terdapat pada rumen ternak ruminansia.

Disamping pengaruh populasi mikroba dan jenis pakan, proporsi volathyl fatty acid (VFA) rumen cenderung stabil,

yaitu : asetat: propionat: butirat = 65 :25 : 10 untuk pakan hijauan dan 50 : 40 : 10 untuk konsentrat (Church, 1988). Proporsi VFA yang

terbentuk dapat mencerminkan efisiensi penggunaan energi. Pembentukan asam asetat menghasilkan heat increment yang paling

tinggi, yang berarti energi yang terbuang lebih tinggi. Pembuangan energi dalam bentuk panas ini dapat ditekan dengan mengurangi

pembentukan asam asetat dan meningkatkan produksi propionat.

Tabel 2.1. Karakteristik Beberapa Bakteri Rumen

Organisme Bentuk Motilitas Produk Fermentasi

Pencerna Serat

F. succinogenes Batang - Suksinat, asetat, format

B. fibrisolvens Batang + Acetat, format, laktat, butirat, H2

dan CO2

R. albus Coccus - Asetat, format, H2

, CO2

Clostridium Iochheadii Batang + Asetat, format, butirat H2

, CO2

Pencerna Pati

Bacteriodes amylophilus Batang - Format, asetat, suksinat

B. ruminocola Batang - Format, asetat, suksinat

Selenomoins ruminantium Batang + Asetat, Propionat, Laktat

Succinomonas amylolyctica Oval + Asetat, Propionat, suksinat

Streptococcus bovis Coccus - Laktat

Pencerna Laktat

Selenomonas lactylitica Batang + Asetat, suksinat

Peptostreptococcus elsdenic Coccus - Acetat, propionat, butirat, valerat, H2

, CO2

Pencerna Pectin

Page 12: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 8

Lachnospira multipany Batang + Acetat, format, laktat, H2

, CO2

Methanobreribacter ruminantium Batang - CH4

(dari H2

+ CO2

atau format)

Weimer et. al., (1999)

Tingkat produksi VFA terutama ditentukan oleh ketersediaan substrat untuk bakteri-bakteri selulolitik dan sakarolitik.

Produksi VFA yang cepat akan terjadi bila tersedia bahan pakan yang mudah dicerna. Tingkat kecernaan dipengaruhi spesies ternak,

umur ternak dan komposisi kimia serta kecernaan hijauan (Church, 1988).

Bakteri merupakan mikroba paling dominan didalam rumen, dan diklasifikasikan berdasarkan substrat dan produk

akhir fermentasi yang dibentuk. Bakteri selulolitik merupakan bakteri pencerna selulosa, dengan produk akhir suksinat dan asetat.

Tiga spesies bakteri selulolitik terpenting adalah Fibrobacter succinogenes. Ruminococcus albbus dan Ruminococcus flavefaciens

(Weimer, et al., 1999). Ketiga spesies bakteri ini memiliki karakteristik antara lain membutuhkan kondisi anaerob, dan hanya dapat

hidup pada kisaran pH yang sempit yaitu 6 – 7.

2. Mikroba Lignolitik

Perombakan selulosa, hemiselulosa dan lignin telah menarik perhatian para ahli mikrobiologi dan bioteknologi

selama bertahun-tahun. Pembedaan selulosa dengan lignoselulosa telah menimbulkan kesulitan tersendiri dalam kajian enzimatik.

Fungi diketahui sebagai perombak terbaik terhadap ketiga fraksi serat tersebut. Fungi dan bakteri secara ekstraseluler merombak

selulosa, hemiselulosa dan lignin, karena fraksi serat tidak larut air. Mikroorganisme memilki dua tipe sistem kerja enzim

ekstraseluler: (1) Sistem hidrolitik, yaitu dengan cara menghasilkan enzim-enzim hidrolase yang respon terhadap perombakan

selulosa dan hemiselulosa, dan (2) Sistem oksidatif dan lignolitik ekstraseluler unik dengan cara depolimerisasi lignin (Peres et al.,

2002).

Enzim utama yang dihasilkan oleh white rot fungi yang terlibat dalam perombakan lignin ada dua kelompok,

yaitu peroksidase dan lacase. Enzim-enzim pereduksi seperti enzim pengoksidasi selubiosa, enzim pengoksidasi aryl alcohol, dan

enzim dehidrogenae aryl alcohol, merupakan enzim-enzim yang mempunyai peran besar dalam proses perombakan lignin (Peres et

al., 2002).

Dua kelompok enzim peroksidase adalah lignin peroxidase (LiPs) dan manganese peroxidase (MnPs), telah

dikarakterisasi dengan baik. Lacase adalah enzim phenoloksidase biru tembaga (blue-copper phenoloxidase) yang mengkatalisis

oksida satu electron khususnya gugus phenolat dan non phenolat yang berperan sebagai mediator. Inti phenolat dioksidasi dengan

mengambil satu electron, menghasilkan produk berupa radikal bebas phenoxy yang menghasilkan pemutusan rantai polimer.

Penelitian mengenai perombakan lignin selama ini banyak dilakukan terhadap wood rot fungi, hanya beberapa penelitian yang

melaporkan penggunaan bakteri sebagai perombak lignin (Odier et al, 1981). Hasil penelitian Ruttiman (1991) menunjukkan bahwa

bakteri memiliki kemampuan enzimatik dalam penggunaan senyawa aromatik bercincin (aromatic ring) dan rantai samping yang

ada pada lignin. Bakteri juga berperan dalam perombakan lebih lanjut terhadap senyawa intermediate hasil perombakan fungi

(Ruttimann, 1991).

Page 13: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 9

Saat ini protein serupa laccase asal bakteri telah ditemukan. Enzim ini berpolimer dengan suatu molekul ringan,

fraksi bahan organik larut air yang diisolasi dari kompos menjadi produk bermolekul berat, termasuk laccase dalam proses

pembuatan humus selama masa pengomposan. Peran laccase dalam proses perombakan lignin saat ini sedang dikaji.

Perombakan lignin dan enzim-enzim perombak lignin juga dihasilkan oleh aktinobakteria dari genus

Streptomyces. Walaupun biodegradasi lignin umumnya terjadi secara aerob, namun beberapa peneliti telah melaporkan bahwa

mikroba anaerob dalam rumen dipercaya dapat merombak lignin (Peres et al., 2002).

Digesti anaerob untuk mengubah biomassa lignoselulosa menjadi gas methan telah diuji, namun masih

dibutuhkan pengembangan lebih lanjut dalam teknologi ini, misalnya dengan peningkatan level enzim untuk merombak selulosa

menjadi gula sederhana, pemilihan bakteri yang toleran terhadap perubahan pH agar diperoleh potensi ekonominya. Akin dan Benner

(1988), mengatakan bahwa bakteri rumen memiliki efektivitas lebih tinggi dibandingkan fungi rumen dalam merombak lignin

menjadi gas. Derivat lignin dalam lingkungan anaerob merupakan prekursor pembentuk gas methan (Colberg, 2001).

5.4 Pengembangan Starter Fermentasi Bakteri

Tujuan utama dari pengembangan starter fermentasi bakteri adalah menyediakan starter aktif yang dapat

menyebabkan fase lag berjalan sesingkat mungkin. Fase lag yang panjang merupakan hal yang harus dihindari, karena selain

membutuhkan waktu juga karena nutrisi dalam media harus diprioritaskan untuk pertumbuhan.

Waktu fase lag dipengaruhi oleh ukuran starter fermentasi dan kondisi fisiologisnya. Jumlah starter

fermentasi yang bisa digunakan adalah 3-10% dari volume kultur. Starter fermentasi bakteri harus segera memasuki fase

pertumbuhan logaritmik pada saat sel masih aktif secara metabolik. Umur starter fermentasi penting pada pertumbuhan bakteri

yang membentuk spora, jika starter diinduksikan pada akhir fase logaritma dan penggunaan starter yang mengandung spora tinggi

akan menyebabkan fase lag yang panjang (Stanbury and Whitaker, 1984).

Pada produksi enzym bakteri, fase lag fermentasi dapat dibatasi dengan penggunaan media starter yang

memiliki komposisi sama dengan media di fermentasi dan penggunaan kultur starter yang tumbuh secara aktif. Penggunaan

starter dalam kondisi fisiologis aktif dibutuhkan dalam produksi cuka. Bakteri asam asetat yang digunakan pada proses

pembuatan cuka, bersifat aerobik dan sangat sensitif terhadap kekurangan oksigen. Untuk menghindari kerusakan, 40%dari sel

pada akhir fermentasi digunakan sebagai starter pada fermentasi berikutnya. Keuntungan dari penggunaan starter aktif ini lebih

tinggi dibandingkan kerugian kemungkinan terjadinya kontaminasi dan penurunan kemampuan bakteri.

3. Pembentukan Gas Methan

Pembentukan gas bio berlangsung melalui suatu proses fermentasi anerobik atau tidak berhubungan dengan

udara bebas. Proses fermentasinya merupakan suatu reaksi oksidasi-reduksi didalam sistem biologi yang menghasilkan energi,

dimana sebagai donor dan akseptor elektronnya digunakan senyawa organik. Fermentasi anaerobik hanya dapat dilakukan oleh

mikroba yang dapat menggunakan molekul lain selain oksigen sebagai akseptor elektronnya (Wilkie, 2000). Fermentasi anaerobik

Page 14: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 10

menghasilkan gas bio yang terdiri dari metana sebanyak 50 – 70 persen, karbon dioksida 25 – 45 persen, sedikit hidrogen, nitrogen,

dan hidrogen sulfida (Soejono et al., 1990). Keseluruhan reaksi pembentukan gas bio dinyatakan dalam reaksi berikut:

anaerobik NHSHCOCHismeMikroorgan Organik Bahan 22224 ++++⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯

Proses fermentasi anaerobik dibagi dalam tiga tahap. Tahap pertama adalah reduksi organik komplek menjadi

senyawa sederhana oleh bakteri hidrolitik. Bakteri hidrolitik ini bekerja pada suhu antara 30 – 40oC untuk kelompok mesophilik dan

50-60oC untuk kelompok thermofilik. Tahap pertama proses ini berlangsung dengan pH optimum antara 6 sampai 7.

Pada tahap kedua, organisma pembentuk asam merubah senyawa sederhana dari tahap pertama di atas menjadi

asam organik mudah menguap seperti asam asetat, asam butirat, asam propionat dan lain-lain. Dengan terbentuknya asam organik

maka pH akan terus menurun, namun pada waktu yang bersamaan terbentuk pula buffer alkali (larutan penyangga alkali) yang

dapat menetralisir pH. Untuk mencegah penurunan pH yang drastis maka perlu ditambahkan kapur sebagai buffer sebelum tahap

pertama berlangsung.

Tahap ketiga adalah konversi asam organik menjadi metan, CO2, dan gas lain dalam jumlah sedikit oleh bakteri

metan. Bakteri metan yang aktif pada tahap ini antara lain: Methanobacterium omelianskii, M. sobngenii, M. suboxydans, M.

propionicum, M. formicium, M. ruminantium, M. bakeril, M. vannielii, M. mazei

Pada mulanya bahan organik yang terlarut, masih cukup mengandung oksigen, sehingga proses mikrobiologis

yang terjadi adalah proses aerobik dengan pembentukan CO2. Segera setelah oksigen terkonsumsi habis, barulah proses anaerobik

dimulai. Pada tahap ini yang sangat aktif adalah bakteri-bakteri pembentuk asam-asam organik dari senyawa karbohidrat, protein

dan lemak. Bakteri tersebut tumbuh dan berkembang biak cepat. Asam organik yang penting untuk proses pembentukan gasbio

adalah asam organik yang mudah menguap (volatile), terutama asam asetat, yang pada tahap metanogenik diubah menjadi gas

methan oleh bakteri pembentuk gas methan.

Bahan organik + H2O

Bahan organik komplek yang terlarut

Sel bakteri Gas CH4, CO2 + H2 Hasil-hasil lainnya

Sel bakteri Asam organik yang volatile

Gas CO2 dan H2 Hasil-hasil lainnya

a)Tahap Pelarutan

(b) Tahap asidifikasi

(c) Tahap metanogenik

Page 15: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 11

Gambar 2.2 Proses pembentukan gas methan berlangsung tiga tahap (Basuki, 1990).

BAB III. METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen dengan perlakuan berupa kombinasi isolat. Jika Isolat

bakteri fibrolitik yang diperoleh sejumlah n, maka akan didapatkan 2n kombinasi isolat dan dikerjakan secara duplo. Masing-masing

kombinasi isolat dibandingkan kemampuanya secara deskriptif terhadap kecernaan serat kasar dan produksi gas methan.

Penelitian dilaksanakan dalam 2 tahap, yaitu :

Tahun ke-1 : Isolasi dan Identifikasi bakteri lignolitik rumen dan kolon serta reformulasi isolat.

Bulan ke

Jenis kegiatan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. Preparasi media selektif, isolasi dan identifikasi (Weimer, 1996)

2. Kultur dalam media pertumbuhan

3. Uji morfologi dan pewarnaan Gram (Brock & Madigan, 1991)

4. Uji viabilitas dan populasi bakteri (Brock & Madigan, 1991)

5. Uji enzimatis (Shi & Weimer, 1995)

6. Kombinasi isolate bakteri lignolitik dan Selulolitik (Dehority, 1998).

7. preparasi media pertumbuhan kultur kombinasi

8. Uji viabilitas dan populasi bakteri (Brock & Madigan, 1991)

9. Uji kadr serat kasar: selulosa, hemiselulosa dan Lignin ( Van Soest, 1994)

10. Uji kadar VFA (GC)

Page 16: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 12

Tahun ke-2 : Implementasi starter fermentasi pada proses pengolahan Limbah

Bulan ke

Jenis kegiatan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. Preparasi fermenter skala pilot plan (Soejono et al., 1991).

2. Preparasi starter fermentasi (Stanbury & Whitaker, 1984)

3. Preparasi limbah organik berserat (Soejono et al., 1991).

4. Penggandaan skala fermentasi (Stanbury & Whitaker, 1984)

5. Fermentasi skala pilot plan (Soejono et al., 1991).

6.. Pengukuran volume gas bio (Boyle-Gay Lussac)

7. Uji kadar gas methan (GC)

8. Uji kadr serat kasar: selulosa, hemiselulosa dan Lignin ( Van Soest, 1994)

Page 17: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 13

ALUR PENELITIAN TAHUN I

a. Isolasi dan Indentifikasi Bakteri Lignolitik

Stock Culture Bakteri Lignolitik

Uji Gram & Morfologi

Uji Viabilitas

Uji Enzimatis

Media Pertumbuhan Cair

Koloni-koloni Bakteri Lignolitik

Media selektif padat dengan substrat induser

Lignin

Cairan Rumen dan Kolon domba

− Anaerob − Inkulasi 390 C 7 hr

− Anaerob − Inkulasi 390 C 7 hr

Luaran penelitian 4 bulan pertama

Page 18: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 14

b. Reformulasi Isolat Bakteri Lignolitik dan Selulolitik

Kultur Kombinasi Bakteri Fibrolitik Unggul Perombak

Serat Kasar dan Produksi VFA

Uji Viabilitas

Spesies Bakteri

Uji Kadar Serat Kasar

− Selulosa − Hemi Selulosa − Lignin

Uji Kadar Volathyl Fatty Acid

(VFA) − Asam Asetat − Asam Butirat − Asam Propionat

Kombinasi isolat a, b, c, d, …n dalam media pertumbuhan (cair)

Stock Culture Isolat bakteri lignolitik dan selulolitik a, b, c, d, ….. n

− Anaerob − Inkubasi 390 c 7 hr− Jumlah kultur

media 2 n

Luaran penelitian Tahun I

Page 19: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 15

ALUR PENELITIAN TAHUN II

Implementasi Starter Fermentasi Kombinasi

Bakteri Fibrolitik Terhadap Limbah Pertenakan

Starter Fermentasi Produksi Gas Bio

Uji 1. Produksi gas

bio/methan 2. Kadar serat kasar

− Selulosa − Hemi Selulosa − Lignin

Ekskreta Sapi Perah (Kontrol)

Ekskreta Sapi Perah + Starter

Media Pertumbuhan Cair (Scaling up) s/d 10% (starter)

Kultur Kombinasi Bakteri Unggul Perombak

Serat Kasar dan Produksi VFA

− Rasio C/N 27,5 − Kadar BK 9% − PH 6,8

− Anaerob − Inkubasi 390 C 7hr

Luaran penelitian Tahun II

Page 20: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 16

HASIL PENELITIAN a. Reformulasi isolat bakteri fibrolitik kolon domba

Hasil Analisa (mMol) No Kode Sampel Asam Asetat Asam Propionat Asam Butirat Total

1. R0 7,367 1,271 1,017 8,660

2. a 10,609 3,144 3,070 16,823

3. b 10,697 3,775 3,863 18,335

4. c 13,168 4,426 3,815 21,409

5. d 9.702 3,001 2,792 15,495

6. ab 7,505 1,238 0,738 9,481

7. ac 9,662 3,128 2,786 15,576

8. ad 9,374 3,153 3,063 15,590

9. bc 10,028 3,389 3,247 16,664

10. bd 11,743 4,190 4,340 20,273

11. cd 11,860 4,035 4,140 20,035

12. abc 7,795 2,123 1,633 11,551

13. abd 9,878 3,096 3,033 16,007

14. acd 8,582 1,744 1,311 11,637

15. bcd 10,408 2,900 2,354 15,662

16. abcd 10,028 3,389 3,247 16,923

Page 21: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 17

Hasil Analisa (%) No Kode Sampel Asam Asetat Asam Propionat Asam Butirat

1. R0 73,750 15,081 11,116

2. a 63,062 18,689 18,825

3. b 58,342 20,589 21,069

4. c 61,507 20,674 17,820

5. d 62,614 19,368 18,019

6. ab 79,158 13,058 7,784

7. ac 62,031 20,082 17,886

8. ad 60,128 20,225 19,647

9. bc 60,178 20,337 19,485

10. bd 57,924 20,668 21,408

11. cd 59,196 20,140 20,664

12. abc 67,483 18,379 14,137

13. abd 61,711 19,342 18,948

14. acd 73,748 14,987 11,266

15. bcd 66,454 18,516 15,030

16. abcd 60,657 20,581 18,761

Page 22: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 18

No. Kode Sampel Serat Kasar (g)

1. R0 0,078

2. a 0,074

3. b 0.068

4. c 0,074

5. d 0.076

6. ab 0,075

7. ac 0,076

8. ad 0,072

9. bc 0,076

10. bd 0,070

11. cd 0,074

12. abc 0,072

13. abd 0,073

14. acd 0,073

15. bcd 0,074

16. abcd 0,073

Keterangan : Kadar SK sampel jerami = 22, 47%

22,47% x 0,4gram = 0,0899 gram

Page 23: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 19

BAB IV. PEMBIAYAAN

RINCIAN ANGGARAN YANG DIUSULKAN (Rp) JENIS PENGELUARAN

TAHUN I TAHUN II

1. Honorarium Peneliti 13.920.000 13.920.000

2. Komponen Peralatan 7.260.000 8.965.000

3. Bahan habis pakai dan

Analisis Laboratorium

18.735.000 12.080.000

4. Biaya Perjalanan 5.500.000 5.500.000

5. Biaya Lain-lain 4.500.000 9.500.000

Total Anggaran 49.915.000 49.965.000

Total Keseluruhan Anggaran

49.915.000 99.880.000

Page 24: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 20

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous, 1992, Biological Feed Aditif, Kursus Singkat Penanganan Limbah Industri, PAU-Bioteknologi UGM, Yogyakarta.

Akin, D.E. and R. Benner, 1988, Degradation of Polysaccharides and Lignin by Ruminal Bacteria and Fungi. Applied and Environmental Microbiology, P. 1117 – 3655.

Bachrudin, Z., 1985, Development of Ruminal Microflora in Goat ( Capra hircus), Thesis Program Pasca Sarjana, Philipines University, Los Banos.

Basuki, P. 1990, Penanganan Limbah Kotoran Ternak Melalui Digesti Anaerobik dalam Seminar Nasional dalam rangka Dies Natalis ke 21 Fakultas Peternakan UGM.

Basuki, P. 1991. Aplikasi Biokonversi Limbah Organik untuk Produksi Gas Methan dan Peningkatan Kualitas Lingkungan Hidup. PAU-Bioteknologi UGM. Yogyakarta.

Brock, T.D. and Michael T. Madigan. 1991. Biology of Microorganism. Sixt Edition. Prentice Hall. Englewood Cliffs. New Jersey. 07632

Cheng K.J., C.W. Forsberg, H. Minato, JW. Costerton. 1991. Physiological Aspects of Digestion and Metabolism in Ruminants: Proceeding of the Seventh International Symposium on Ruminant Physiology.

Chen, J. and Paul J. Weimer, 2001. Competition Among These Predominant Ruminal Cellulolytic Bacteria in The Absence or Presence of Non-Cellulolytic Bacteria. Journal of Environmental Microbiology 147: 21-30.

Church, D.C. 1986. Livestock Feeds and Feeding. Third Edition. Prentice Hall. International Edition.

Colberg P.J., 2001, Microbial degradation of Lignin-derivat Compound Under Anaerobic Conditions, Stanford University Publ. USA.

Dehority, 1998. Microbial Interaction in The Rumen. Rev. Fac. Agron. (LUZ) 1998, 15: 69-86.

Flagel and Meetivision, 1998, Livestock and Feeding. Fourth Editions, Durham and Doney, Oregon, USA

Fuller R., 1992. Probiotics, The Scientific Basis. Chapman and Hall, London.

Halliwel, G. and J. Lovelady, 1981, Utilization of Carboxy Methyl Cellulose and Enzyme Synthesis by Trichoderma Koningii. Journal of General Microbiology 126: 211 - 217

Hendraningsih, L. 2003. Pengaruh Pemberian Probiotik Bakteri Selulolitik dan Metode Pemberian Pakan Terhadap Penampilan Domba Ekor Gemuk. Laporan Penelitian Program Dosen Muda. Dirjen Dikti. Jakarta.

Howard R. L., Abotsi E., Jansen van Rensburg E.L and Howard S., 2003. Lignocellulose Biotechnology : issues of bioconversion and enzyme production. African Journal of Biotechnology, vol. 2, No. 12, pp. 602 – 619.

Jutono, 1980. Pedoman praktikum mikrobiologi untuk perguruan tinggi. Departemen Mikrobiologi Fakultas Pertanian UGM, Yogyakarta.

Krause D O., Mc Sweeney CS and Robert Foster, 2001. Molecular ecological methods to study fibrolytic ruminal bacteria: Phylogeny, competition and persistence (SIRO tropical agriculture).

Lynd L.R., Paul J. Weimer, Willem H. Van Zyl, and Isak S. pretorius. 2002. Microbial Cellulase Utilization. Microbiology and Molecular Biology Review. Vol. 66 no. 3.

Page 25: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 21

McAllister. 2000. Learning More About Rumen Bugs: Genetic and Environmental Factor Affecting Rumen Bugs. Souther Alberb Beef Review. Vol. 2, Issue 1.

Maglione G., J.E. Wells and J.B. Russel. 1997. Kinetic of Cellulose Digestion by Firbobacter Succinogenes. 585. Dairy Forage Research Center Research Summaries.

Miron, J., D. Ben-Ghedalia and M. Morisson, 2001. Invited Review: Adhesion Mechanism of Rumen Cellulolytic Bacteria. Journal of Doing Science, Vol. 84, Issue 6.

Moat A.G. and J.W. Foster, 1988. Microbial Physiology. 2nd Edition. A Willey – Inter Science Publ. New York.

Odier, E., G. Janin and B. Monties, 1981, Poplar Lignin Decomposition by Gram-Negative Aerobic Bacteria, Applied and Environmental Microbiology, p. 337-341.

Owen, FN, and A.L. Goetsch, 1988. Ruminal Fermentation. In Church C.D; The Ruminant Animal. Digestive Physiology and Nutrition. Prentice Hall. Englewood Cliffs, New Jersey.

Peres, J., J. Munoz-Dorado, T de la Rubia dan J. Martinez, 2002. Biodegradation and Biological Treatment of Cellulose, Hemicellulose and Lignin: an overview. Int. Microbiol. 5 : 53-56.

Preston, TR and R.A. Leng, 1987. Matching Ruminant Production Systems with Available Resources in The Tropics and Sub-Tropics. Pemenbul Books. Armidale.

Robinson P.H., 1989. Dynamic Aspect of Feeding Management for Dairy Cows. J. Dairy Science Vol. 72

Robertis E.D.P. and F.M.F. Robertis, 1987, Cell and Molecular Biology. 8th Edition. Lea and Febiger. Philadelphia.

Ruttimann, C., R. Vicuna, M.D. Mozuch and T.K., Kirk, 1991, Limited Bacteria Mineralization of Fungal Degradation Intermediate from Synthhetic Lignin. Applied and Environmental Microbiology, P. 3652 – 3655.

Shi, Y. and P.J. Weimer, 1995. Predicted Outcome of Competition Among Ruminal Cellulolytic Bacteria for Soluble Product of Cellulose Digestion. U.S Dairy Forage Research Center Research Summaries.

Shi Y. Ddt Christine L and Paul Weimer, 1996. Competition Among Three Predominant Cellulolytic Bacteria For Cellobiose Under Substrate – Unlimited and Substrate Limited Condition.

Sniffen C.J. Robinson PH. 1987. Microbial Growrh and Flowas Influencea By Dietary Manipulation. J. Dairy Science Vol. 70.

Stanbury, P.F. and Whitaker, 1984. Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press, Oxford.

Stewart C. S. 1999. Microbial Interaction in The Rumenand Their Potential Impact on The Survival of Eschericia Coli O 175. Proceeding of The 8th International Symposium on Microbial Ecology.

Stone, 1991. Formation of Lignin in Wheat Plants. J. Chain. 29., p. 734 – 745.

Soejono, M., 1990, Simbiosis Ruminansia, PAU Bioteknologi-UGM, Yogyakarta.

Soejono, M., E. Sutariningsih, P. Basuki, R. Utomo dan Harsoyo, 1990, Pengaruh Amoniasi Ures Jerami Padi terhadap Kotoran Sapi untuk Produksi gas Methan. PAU-Bioteknologi UGM, Yogyakarta.

Soejono, M. 1998. Limbah Pertanian Sebagai Pakan dan Manfaat Lain .Bioconversion Project Workshop. Grati, Pasuruan.

Page 26: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 22

Sutariningsih, E, 1990, Penanganan Limbah cair pada Digesti Anaerobik dengan UASB. Kursus Singkat Penangan Limbah Secara Hayati. PAU-Bioteknologi UGM, Yogyakarta.

Varga, G. A. and Erie S. Kolver. 1997. Microbial and Animal Limitation to Fiber Digestion and Utilization. The Journal of Nutrition Vol 127 No. 5.

Van Devoorde, L. and W. Verstraete, 1987. Anaerobic Solid State Fermentation of Cellulosic Substrates with Possible Application to Cellulase Production, Applied Microbiology Biotechnology, 26 : 478 - 484

Van Soest, 1994. Nutritional Ecology of The Ruminant: O&B Book Inc. Oregon. USA.

Weimer P.J. et.al. 1996. Ruminal Cellulolytic Bacteria: Physiology, Ecology and Beyond. U.S. Dairy Forage Research Center. Informational Conference with Dairy and Forage Industries.

Weimer P.J. G.C. Waghorn, DR. Merten S., 1999. Effect of Diet on Population of Three Species of Ruminal Cellulolytic Bacteria in Lactating Dairy Cows. Journal of Dairy Science. Vol. 82

Varrel, V.H. and Burk A. Dehority. 1989. Ruminal Cellulolytic Bacteria and Protozoa From Bison, Cattle – Bisson Hybrids, and Cattle Feed Three Alfalfa – Coin Diets. Applied and Environmental Microbiology. Vol. 55 No. 1

Wahyudi, A., 1992. Evaluasi Kandungan Bakteri Susu dan Coliform Air Sumur Pada Beberapa Peternak Sapi Perah Pemakai Instalasi Digester di DIY. Jurnal Ilmiah Fakultas Peternakan UGM. Yogyakarta.

Wahyudi, A., 1992. Isolasi Mikroba Selulolitik Beberapa Ternak Ruminansia (Kerbau, Sapi, Kambing dan Domba). Laporan Penelitian Proyek Bank Dunia XVII dalam Magang Penanganan Limbah Industri, PAU Bioteknologi UGM. Yogyakarta.

Wahyudi, A. 1998. Isolasi Mikroba Selulolitik Rumen Dengan Inducer Substrat Alami. Lembaga Penelitian. UMM. Malang.

Wahyudi, A. 1998. Uji Aktivitas Enzim Kultur Mikroba Selulolitik Rumen untuk Menentukan Potensi Starter Fermentasi Pakan. Lembaga Penelitian UMM. Malang.

Wahyudi, A. 1999. Optimasi Media Kultur Fermentasi Mikroba Selulolitik Rumen Terhadap Nilai Protein Kasar. Lembaga Penelitian UMM. Malang.

Wahyudi, A. dan L. Hendraningsih. 2004. Peningkatan Kemampuan Bakteri Selulolitik Rumen Sebagai Probiotik Ternak Ruminansia. Laporan Penelitian Program UBER-HAKI. Dirjen DIKTI. Jakarta.

Wells J. E and JB. Russel. 1996. The Lysis of Fibrobacter Succinogenes. V. S. Dainy Forage Research Center. Research Summaries.

Wilkie, A. C., 2000, Anaerob Digestion: Holistic bioprocessing of animal manures, in Proceeding of the Animal Residuals Management Coference., p. 1 – 12. Water Environment Federation, Virginia.

Yokoyama M.T. and K.A. Johson. Microbiology of Rumen and Intestine in Church. The Ruminant Animal Digestive Phsyiology and Nutrition.

Page 27: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 23

LAMPIRAN 1. Pertimbangan Alokasi Biaya

Tahun I

1. Honorarium Peneliti

No Nama Peran Jam/mg

Mg/ bln

Bln Kerja

Tarip/jam

Jumlah (Rp)

1. Ir. Ahmad Wahyudi, MKes Ketua 18 4 10 6000 4.320.000

2. Ir. A. Malik, MP Anggota 10 4 10 6000 2.400.000

3. Drs Joko. Trisilo Laboran 20 4 10 3000 2.400.000

4. M. Gozin, SPt Bag. Lapangan 20 4 10 3000 2.400.000

5. M. Hidayat, SP Bag. Administ 20 4 10 3000 2.400.000

Total 13.920.000

2. Komponen Peralatan

No Nama Alat Spesifikasi Kegunaan Satuan x jumlah

Jumlah (Rp)

1. Erlenmeyer 250ml pyrex kultur 128 x 29.000 3.712.000

2. Venoject 20ml steril Sampling gas 128 x 5.500 704.000

3. Botol 500ml plastik kultur 128 x 2.500 320.000

4. Botol 250ml plastik Gas holder 128 x 1.750 224.000

5. Petri disk pyrex kultur 100 x 14.500 1.450.000

6. Eppendorf 1ml Sampling sel 1 x 700.000 700.000

7. Termos dingin cosmos Container 1 x 150.000 150.000

Total 7.260.000

3. Bahan Habis Pakai

No Jenis bahan Kebutuhan Satuan x

jumlah

Jumlah (Rp)

1. CMC 500g 1 x 700.000 700.000

2. Lignin 500g 1 x 750.000 750.000

3. Yeast ekstrak 500g 1 x 800.000 800.000

4. Agar 1000g 1 x 725.000 725.000

5. Mineral 1 5lt 5 x 60.000 300.000

6. Mineral 2 5lt 5 x 60.000 300.000

7. Na2CO3 12% 100g 1 x 900.000 790.000

8. Cystein HCl 3% 100g 1 x 720.000 720.000

9 Larutan pengencer (ADS) 3lt 3 x 35.000 105.000

10. HCl 50ml 1 x 435.000 435.000

11. NaOH 500g 1 x 1.890.000 1.890.000

Page 28: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 24

12. Cyanida Carbonat 100g 1 x 900.000 900.000

13. Kalium ferrycyanida 100g 1 x 950.000 950.000

14. Alumunium foil 10 rol 10 x 55.000 550.000

15. Kertas paying 200lbr 200 x 1.400 280.000

16. Karet gelang 2kg 2 x 20.000 40.000

17. Masker 1 pak 1 x 525.000 525.000

18. Sarung tangan 1 pak 1 x 575.000 575.000

19. Spiritus 10lt 10 x 36.000 360.000

20. Alkohol 10lt 10 x 31.000 310.000

21. Analisis VFA ke UGM 64 x 3 x 35.000 6.720.000

Total 18.735.000

4. Biaya Perjalanan

No Jenis Pengeluaran Satuan Harga/Satuan Jumlah (Rp)

1. Malang – Jakarta PP 2 2 x 1.000.000 2.000.000

2. Malang - Jogja 2 2 x 500.000 1.000.000

3. Lokal 5 org x 5 bln 25 25 x 100.000 2.500.000

Total 5.500.000

5. Biaya lain-lain

No Jenis Pengeluaran Satuan Harga/Satuan Jumlah (Rp)

1. Administarsi Laboratorium 1 tahun 1 x 1.000.000 1.000.000

2. Pemeliharaan kultur isolat 10 bln 10 x 100.000 1.000.000

3. Pemotretan bakteri 2 roll 2 x 150.000 300.000

4. Penelusuran pustaka 5 x 5 x 100.000 500.000

5. Pembuatan Laporan 7 eks 7 x 100.000 700.000

6. Seminar dan Publ. ilmiah 1x 1 x 1.000.000 1.000.000

Total 4.500.000

Tahun II

1. Honorarium Peneliti

No Nama Peran Jam/mg

Mg/ bln

Bln Kerja

Tarip/jam

Jumlah (Rp)

1. Ir. Ahmad Wahyudi, MKes Ketua 18 4 10 6000 4.320.000

2. Ir. A. Malik, MP Anggota 10 4 10 6000 2.400.000

3. Drs Joko. Trisilo Laboran 20 4 10 3000 2.400.000

4. M. Gozin, SPt Bag. Lapangan 20 4 10 3000 2.400.000

5. M. Hidayat, SP Bag. Administ 20 4 10 3000 2.400.000

Total 13.920.000

Page 29: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 25

2. Komponen Peralatan

No Nama Alat Spesifikasi Kegunaan Satuan x jumlah

Jumlah (Rp)

1. Drum Oli 200 lt Besi dilas fermenter 10 x 300.000 3.000.000

2. Drum Oli 120 lt Besi dilas Gas holder 10 x 250.000 2.500.000

3. Drum Oli 100 lt Besi dilas Gas holder 10 x 200.000 2.000.000

4. Erlenmeyer 1 lt Pyrex Kultur 10 x 57.500 920.000

5. Paralon ¼ dm PVC Saluran 10 x 17.500 175.000

6. Venoject steril Sampling gas 40x 5.500 220.000

7. Termos dingin cosmos Container 1 x 150.000 150.000

Total 8.965.000

3. Bahan Habis Pakai

No Jenis bahan Kebutuhan Satuan x

jumlah

Jumlah (Rp)

1. Agar 1000g 1 x 725.000 725.000

2. Mineral 1 5lt 5 x 60.000 300.000

3. Mineral 2 5lt 5 x 60.000 300.000

4. HCl 50ml 1 x 435.000 435.000

5. Alumunium foil 10 rol 10 x 55.000 550.000

6. Kertas paying 200lbr 200 x 1.400 280.000

7. Karet gelang 2kg 2 x 20.000 40.000

8. Masker 1 pak 1 x 525.000 525.000

9. Sarung tangan 1 pak 1 x 575.000 575.000

10. Spiritus 10lt 10 x 36.000 360.000

11. Alkohol 10lt 10 x 31.000 310.000

12. Analisis Gas Bio/Methan ke

UGM

64 x 3 x 40.000 7.680.000

Total 12.080.000

4. Biaya Perjalanan

No Jenis Pengeluaran Satuan Harga/Satuan Jumlah (Rp)

1. Malang – Jakarta PP 2 2 x 1.000.000 2.000.000

2. Malang – Jogja 2 2 x 500.000 1.000.000

3. Lokal 5 org x 5 bln 25 25 x 100.000 2.500.000

Total 5.500.000

Page 30: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 26

5. Biaya lain-lain

No Jenis Pengeluaran Satuan Harga/Satuan Jumlah (Rp)

1. Administarsi Laboratorium 1 tahun 1 x 1.000.000 1.000.000

2. Pemeliharaan kultur isolat 10 bln 10 x 100.000 1.000.000

3. Pemotretan bakteri 2 roll 2 x 150.000 300.000

4. Penelusuran pustaka 5 x 5 x 100.000 500.000

5. Pembuatan Laporan 7 eks 7 x 100.000 700.000

6. Seminar dan Publ. ilmiah 1x 1 x 1.000.000 1.000.000

7. Pengajuan Paten Biasa 1 x 5.000.000 5.000.000

Total 9.500.000

Page 31: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 27

LAMPIRAN 2. Dukungan pada Pelaksanaan Penelitian

1. Penelitian Hibah bersaing ini merupakan bagian dari rencana

penyusunan disertasi S3 yang akan dilaksanakan peneliti pada tahun

akademik 2007/2008.

2. Penelitian Hibah Bersaing ini merupakan pengembangan dari

penelitian sebelumnya dengan judul “Peningkatan kemampuan

bakteri selulolitik Cairan Rumen Untuk Probiotik Ternak Ruminansia”.

Bakteri selulolitik super yang telah diperoleh pada penelitian tersebut

sedang dalam proses pengajuan paten melalui program UBER

HKI DIKTI. Pengembangan Produk berbasis bakteri selulolitik perlu

dilakukan untuk tujuan produksi gas bio sebagai bahan bakar alternatif

pengganti minyak, dan sekaligus pengolah limbah organik berserat.

Produk yang diharapkan dari hasil penelitian Hibah Bersaing ini

adalah berupa Starter Fermentasi produksi gas bio.

3. Pemerintah Kodya Batu dan Kabupaten Malang saat ini sedang

mencanangkan program “memasyarakatkan biogas untuk mengatasi

masalah limbah dan produksi bahan bakar alternatif pengganti bbm”

(Jawa Pos, 7 Maret 2006), oleh karena itu starter fermentasi gas bio

dimasa yang akan datang sangat diperlukan oleh masyarakat untuk

menjamin keberhasilan proses fermentasi produksi gas bio dan

pengolahan limbah organik. Starter fermentasi tersebut sampai saat ini

belum ditemukan di masyarakat, sehingga memiliki potensi untuk

dipatenkan.

Page 32: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 28

LAMPIRAN 3. Sarana

Peralatan Utama di Laboratorium Bioteknologi UMM

NO. NAMA ALAT FUNGSI

1. HPLC Mengukur kadar bahan

2. Spektrofotometer UV Mengukur absorban

3. Fermenter Kultur Fermentasi

4. Water bath Inkubasi sesuai dengan suhu yang dikehendaki

5. Laminar air flow Inokulasi

6. Ruang isolasi Proses isolasi bakteri

7. Mikro Camera fotoshof Memotret preparat bakteri

8. Heath stirrer Homogenisasi larutan

9. Unit pemurni Gas N2 Mengeluarkan O2

10. Analitical balance Menimbang bahan kimia

11. Autoclaf Sterilisasi alat dan bahan

12. Lampu spiritus Pemanas

13. Incubator t = 39oC Inkubasi media

14. Refrigerator Penyimpanan media persiapan

15. Venoject 10 ml Alat pengambil sampel

16. Spuit 1 lm, 3 ml, dan 5 ml Alat pengambil sampel

17. Mikropipet 50 f, 200 f, 1000 f dan 5000 f

Alat pengambil reagent

18. Tip micropipette Mengambil sample

19. Vortek Alat homogenisasi larutan

20. Centrifuse besar Memisahkan supernatan

21. Centrifuge mikrofuge Memisahkan supernatan

22. Glassware drying oven LEEG model 31 Mengurangi kadar air

23. Alat-alat gelas Media pertumbuhan, tempat reagent

Page 33: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 29

LAMPIRAN 4. Biodata Ketua Peneliti

1 Nama Lengkap dan Gelar Tempat/Tanggal Lahir Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes Magetan, 9 November

1965 NIP : 131 919 547

2. Pendidikan (dari Sarjana Muda /yang Sederajat) dan

Pelatihan

a. Pendidikan No Nama Institusi/Kota Bidang Keahlian Gelar

1. Fakultas Peternakan UGM Yogyakarta

Biokimia (Nutrisi dan Makanan Ternak)

Insinyur

2. Pasca Sarjana UGM Yogyakarta Biokimia (Ilmu Kedokteran Dasar) Magister

b. Pelatihan

No. Nama Pelatihan Tahun dan

Lama Pelatihan

Tempat Pelatihan Keterangan Lain /Sponsor

1. Penanganan Limbah Industri 1992 /6 bulan PAU Bioteknologi UGM Yogyakarta

Proyek Bank Dunia XVII

2. Magang Bidang Teknologi Fermentasi 1992 /6 bulan PAU Bioteknologi

UGM Yogyakarta Proyek Bank Dunia XVII

3. Uji Mikrobiologi Pangan Mutakhir 1993 /1 bulan PAU – Gizi UGM

Yogyakarta Proyek Bank Dunia XVII

4. Meat Science & Technology 1996 /2 mg

Hohenheim University dan UNIBRAW Malang

UNIBRAW dan DAAD Jerman

5. University Management 2000/10 hari

Murdoch University, Australia

UMM

6. Technology Institute Management 2000/3 hari

Curtin Institute of Technology, Australia

UMM

7. University Management 2000 /2 hari University of West Australia

UMM

8. Rapid Identification System for Mikroorganism 2003 /4 hari ITB, Bandung UMM

9. Kiat Sukses Mengelola Jurnal Ilmiah Menuju Terakreditasi dan Kemandirian

2004 /1 hari UNAIR, Surabaya UMM

10. Pengelolaan dan Penyuntingan Jurnal Ilmiah 2004 /4 hari Universitas Negeri

Malang UMM

11. Pelatihan Sistem Manajemen 2004 /3 hari Universitas UMM

Page 34: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 30

Mutu ISO: 9001 : 2000 Muhammadiyah Malang

3. RIWAYAT PEKERJAAN

a. Riwayat Kepangkatan Golongan Ruang Penggajian

No. Pangkat dan Jabatan Gol. Ruang Penggajian

Berlaku Terhitung Mulai Tgl. Keterangan

1. Asist. Ahli Madya III A 01 April 1992 2. Asist. Ahli III B 01 September 1994 3. Lektor Muda III C 01 April 1997 4. Lektor Madya III D 01 September 1999 5. Lektor III D 01 Januari 2001 6. Lektor Kepala IVA 01 Juli 2005

b. Pengalaman Kerja dalam Bidang Profesi serta Kedudukan Saat

ini

No. Jabatan Struktural Periode Institusi Keterangan

1. Sekretaris I 1991 – 1992

Pusat Bioteknologi UMM

2. Sekretaris 1996 – 1998

Pusat Bioteknologi Pertanian UMM

3. Dekan 1998 – 2001

Fakultas Peternakan UMM

4. Pembantu Dekan II

2001 – 2005

Fakultas Peternakan – Perikanan UMM

5. Sekretaris 2005 - skrang

Pusbang Bioteknologi UMM

4. PENELITIAN

No. Judul Penelitian Tahun Posisi Peneliti Pemberi Dana

1. Evaluasi kandungan bakteri susu dan koliform air sumur pada beberapa peternak sapi perah pemakai instalasi digester di DIY

1992 Ketua Peneliti

Proyek Bank Dunia XVII, PAU Bioteknologi UGM

2. Isolasi mikroba selulolitik beberapa ternak ruminansia (kerbau, sapi, kambing dan domba)

1992 Ketua Peneliti

Proyek Bank Dunia XVII, PAU Bioteknologi UGM

3. Increasing the tolerance of S. erythrea CCRC 11513 to palm oil as prae-precursor

1996 Anggota Proyek RUT 1 PAU Bioteknologi UGM

Page 35: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 31

erythromycin by induction. Peneliti 4. Isolasi mikroba selulolitik asal rumen (dengan

selulosa alami) untuk mendapatkan starter pada proses pengolahan limbah organic untuk pakan ternak

1998 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

5. Uji aktivitas enzimatik biakan mikroba selulolitik rumen untuk menentukan potensi starter fermentasi pakan

1998 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

6. Optimasi media kultur fermentasi mikroba selulolitik asal rumen terhadap nilai protein kasar

1999 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

7. Evaluasi konsumsi bahan kering dan kecernaan energi pada domba ekor gemuk yang diberi probiotik selulolitik

2003 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

8. Pengaruh Pemberian Probiotik bakteri Selulolitik dan Metode Pemberian Pakan Terhadap Penampilan Domba Ekor Gemuk (DEG)

2004 AnggotaPeneliti

DIKTI

9. Evaluasi daya hidup bakteri pada probiotik selulolitik (yogurt sapi) dengan bekatul sebagai bahan pembawa

2004 Ketua Peneliti

Lemlit UMM

10. Peningkatan Kemampuan Bakteri Selulolitik Rumen Untuk Probiotik Ternak Ruminansia

2004 Ketua Peneliti

DIKTI

5. PUBLIKASI HASIL PENELITIAN

No. Judul Penelitian Tahun Posisi Penulis Nama Jurnal Ilmiah

1.

Optimasi Medium Dengan Tapioka Pada Biakan Saccharopolyspora erythrea NRRL 2338 untuk Meningkatkan Produksi Eritromisin

1995 Pertama Prosiding Seminar Nasional IBBMI Denpasar Bali

2.

Fermentasi Produksi Eritromisin oleh Saccharopolyspora erythrea NRRL 2338 dengan Pra-Prekursor Tapioka Dalam Medium Gojok dan Fementor

1996 Pertama Prosiding Konggres Ilmiah ISFI Semarang

3.

Peningkatan Toleransi Saccharopolyspora erythrea CCRC 11513 Terhadap Minyak Sawit Sebagai Pra-Prekursor Eritromisin Dengan Cara Induksi

1996 Pertama Berkala Ilmiah Pasca Sarjana UGM

4. Resistensi Mikroba Terhadap Antibiotik Dalam Sistem Pemeliharaan Ayam Potong 1997 Pertama Poultry Indonesia

Edisi September

5. Increasing the tolerance of S. erythrea CCRC 11513 to palm oil as prae-precursor erythromycin by induction

1997 Kedua

Proceeding The International

Biotechnology Conference, Jakarta

Page 36: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 32

6.

Kultur in-vitro Mikroba Selulolitik Asal Rumen Untuk Mendapatkan Starter Pada Proses Dekomposisi Bahan Organik Berserat

1998 Pertama Jurnal Ilmu Peternakan Ex Farm

7. The Effect of Rice Straw Fermented on Feeds Quality of Straw 2001 Kedua

Proceeding Indonesian Biotechnology

Conference 2001

8. The Effect Fermentation With Cellulolitic Bacteria Isolate on Feed Quality of Rice Straw Basal Feed

2002 Kedua Agritek, Januari 2002, Vol. 10

9. Evaluasi Konsumsi Bahan Kering Dan Kecernaan Energi Pada Domba Ekor Gemuk Yang Diberi Probiotik Selulolitik

2004 Pertama

Jurnal Ilmu Peternakan,

PROTEIN, ed. Januari 2004

10. Isolasi Mikroba Selulolitik Beberapa Ternak Ruminansia (Kerbau, Sapi, Kambing Dan Domba)

2004 Pertama Jurnal Ilmu

Peternakan PROTEIN, ed. Juli 2004

11.

Aktivitas Enzim Selulase Ekstraseluler Bakteri Rumen : Kerbau, Sapi, Kambing dan Domba pada Beberapa Media Kultur Fermentasi (Upaya Mendapatkan Starter Probiotik bagi Ternak Ruminansia)

2005 Pertama

Proceeding Seminar Nasional Fapet UGM

Kerjasama dengan Puslitbang Peternakan

Deptan RI

12.

Kecernaan Fraksi Serat Kasar Pakan Dengan Penambahan Probiotik Bakteri Selulolitik Pada Metode Pemberian Pakan yang Berbeda

2005 Kedua

Proceeding Seminar Nasional Fapet UGM

Kerjasama dengan Puslitbang Peternakan

Deptan RI

Demikian biodata ini dibuat dengan sebenar-benarnya.

Malang, 23 Maret 2006

Ir. Ahmad Wahyudi, M.Kes

Page 37: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 33

LAMPIRAN 5. Biodata Anggota Peneliti

1. Nama Lengkap dan Gelar Tempat/Tanggal Lahir

Ir. Abdul Malik, MP Jombang, 4 Juni 1964 NIP : 131 879 367 2. Pendidikan (dari Sarjana Muda /yang Sederajat) dan

Pelatihan

No. Universitas /Lokasi Gelar Tahun Selesai Bidang Studi

1. Universitas Gadjah Mada Insinyur 1989 Ilmu Ternak

2. Universitas Gadjah Mada Magister 1994 Nutrisi Ternak

3. Pengalaman Kerja dalam Bidang Profesi serta Kedudukan Saat

ini

No. Institusi Jabatan Periode Kerja

1. Kopertis Wilayah VII dpk. UM Malang

Staf Pengajar 1990 – sekarang

2. Experimental Farm Kepala 1994 - 1996

2. Fakultas Peternakan UMM Pembantu Dekan III 1996 – 1998

3. Fakultas Peternakan – Perikanan UMM

Dekan 2001 – 2005

5. Unit Produksi Pakan Kepala 1999 - Sekarang

4. PUBLIKASI HASIL PENELITIAN

No. Judul Tahun

1. Pengaruh Penambahan Bungkil Biji Kapok Terhadap Konsumsi dan Kecernaan Ransum Sapi PO masa Pertumbuhan

Ex-Farm Jurnal No. 6 Tahun V Desember 1998 Pusbit Fak. Peternakan

UMM

2. Pengaruh Penambahan Bakteri Asalan Laktat sebagai Probiotik Terhadap Kecernaan Serat dan Produksi Asam Lemak Terbang Secara In-Vitro

Ex-Farm Jurnal no. 8 Tahun VI Juli – Desember

1999

3. Penggunaan Kultur Rhizophus oligosporus terhadap tampilan domba ekor gemuk

Ex-Farm Jurnal no. 9 Tahun VII Januari – Juni

2000

Page 38: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 34

4. The effect fermentation with cellulolytic bacteria isolate on feed quality of rice straw basal feed

Agritek, Januari 2002, Vol. 10

5. Pengaruh Jenis media dan lama fermentasi terhadap nilai gizi bekatul

Jurnal PROTEIN Nomor 19 th 2003 edisi Januari

6. Evaluasi konsumsi bahn kering dan kecernaan energi domba ekor gemuk dengan penembahanprobiotik

Jurnal PROTEIN Nomor 21 th 2004 edisi Januari

7. Uji titer enzim dan kecernaan fibrolitik cairan rumen dengan introduksi bakteri selulolitik

Jurnal PROTEIN Nomor 1 th 2005 edisi Januari

Malang, 23 Maret 2006

Ir. Abdul Malik, MS

Page 39: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 35

LAMPIRAN 10. Bukti Produk dalam Proses Paten

PROBIOTIK BAKTERI SELULOLITIK

SEBAGAI SUPLEMEN PAKAN TERNAK

Page 40: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 36

ROADMAP PENELITIAN

INPUT SISTEM SELEKSI OUTPUT

1. Isolasi, Uji Morfologis,

2. Uji enzimatik dan Viabilitas

Reformulasi Isolat

1. Uji Kecernaan SK Jerami

2. Uji Viabilitas

3. Uji kadar VFA

Fermentasi Produksi Gas Bio

1. Uji kecernaan SK feses 2. Uji Kadar Gas Bio/Methan

Uji Komparasi produksi Gas Bio dan Implementasi:

1. Tanpa Starter

2. Dengan Starter

Cairan Kolon Domba Isolat pendegradasi lignin

Kombinasi Isolat potensi tinggi sebagai Starter Perombak Serat dan Produksi VFA

Starter Fermentasi Produksi Gas Bio

Starter Fermentasi Produksi Gas Bio Terbaik

Tahu

n II

Tahu

n I

3 Isolat Bakteri Selulolitik Rumen

PATE

N I

PATE

N II

STARTER FERMENTASI PRODUKSI GAS BIO

Page 41: USUL PENELITIAN - dp2m.umm.ac.iddp2m.umm.ac.id/files/file/USUL PHB'07.pdfNama Peneliti Utama dan Anggota : ... Materi utama dari penelitian ini adalah bakteri lignolitik yang ... peternak

Halaman 4

ALUR PELAKSANAAN PENELITIAN

TAHUN TUJUAN PERCOBAAN VARIABEL PARAMETER ANALISIS DATA OUPUT

1. Substrat jerami padi Tingkat pelapukan Jenuh organochlorin

Sejarah DDT Tumpang sari [DDT]

Sampel untuk isolasi

Isolasi: Media padat (M

63

, lignin, DDT)

Pertumbuhan Koloni Zona coklat

Intensitas, jumlah koloni

Isolat mikroba (I1)

Seleksi: Media padat Media cair (M

63

, lignin, DDT)

Pertumbuhan, degradasi lignin dan DDT, aktivitas dan produksi enzim

Diameter koloni [lignin, DDT, Vanillin, Protein terlarut]

Uji Beda Isolat mikroba pendegradasi lignin dan

organochlorin (I2)

2. Uji aktivitas Enzim: M

63

cair Level lignin Level ClO

2

Pertumbuhan,Degradasi lignin dan chlor, aktivitas dan produksi enzim. Kinetika pertumbuhan Kinetika enzimatis

Jumlah sel, [Lignin, chlor, vanillin, protein terlarut, LiP]

Anova dari RAL Faktorial Uji regresi berganda, polinomial ortoghonal

Media optimasi (M4)

3. Uji Aktivitas Mineralissasi: M4 cair Level glucosa Level amonium

nitrat

Aktivitas Mineralisasi [CO2

] Anova dari RAL Faktorial Uji Duncan’s

Media optimasi (M5) Isolat potensi tinggi sebagai inokulan (I3)

I

Mendapatkan isolat potensi tinggi sebagai inokulum dalam degradasi lignochlorin

4. Uji Inokulan Pada Jerami Padi : M

5

Cair Level jerami padi

Pertumbuhan Degradasi lignin dan DDT

Jumlah sel, [OD, lignin, DDT] Dinding sel

Anova RAL Faktorial Uji Duncan’s

Substrat inokulum (M6) Waktu inkubasi

(W1) 1. Formulasi inokulum

M6 cair Level dedak cereal Jenis dedak cereal

Pertumbuhan Produksi dan aktivitas enzim

Jumlah sel [OD, Protein terlarut, vanillin,LiP]

Anova RAL faktorial Uji Duncan’s Formulasi inokulum (P7)

2. Fermentasi jerami padi: P7 padat Level inokulum (P) Waktu inkubasi (W1)

Kualitas nutrisi Degradasi lignin dan DDT

[BK, BO, PK, Lignin, selulosa, DDT]

Anova RAL faktorial Uji Duncan’s

Teknologi fermentasi Jerami padi tinggi selulosa dan protein serta

bebas residu pestisida organochlorin

3. Uji in vitro Gas Karakteristik fermentasi mikroba rumen Kecernaan in-vitro

[CO2

, CH4

, VFA, NH3

] BM, ESPM [BK,BO,PK,selulosa]

II

Teknologi fermentasi jerami padi yang efektif untuk mendapatkan pakan berkualitas dan aman

4. Uji in sacco Degradasi pakan Degradasi (BK, BO, PK, selulosa)

Anova RAL BNT

Pakan jerami padi berkualitas dan aman