Optimalisasi Sistem Fermentasi Rumen Melalui Suplementasi Sulfur

Latar Belakang
4
Untuk mampu berproduksi sesuai dengan potensi genetiknya, ternak unggul
hasil pemuliaan dan bioteknologi memerlukan pakan berkualitas baik. Limbah serat
merupakan sumberdaya yang tersedia dalam jumlah besar dan murah di daerah
tropis. Untuk menekan biaya ransum, manfaat limbah serat sebagai pakan utama
ternak ruminansia perlu terus ditingkatkan. Selarna ini limbah serat dikenal sebagai
pakan berkualitas rendah. Karakteristik utama kelompok pakan tersebut adalah
tinggi kadar serat (fiber), sehingga memiliki nilai kecernaan yang rendah. Dengan
demikian untuk penggunaannya sebagai pakan dalam jumlah besar, memerlukan
sentuhan teknologi.
Upaya-upaya yang telah dilakukan selama ini masih terpusat pada teknikteknik pengolahan pakan, misalnya pengolahan secara fisik, kimia dan biologis,
untuk meningkatkan kecernaan bahan tersebut di dalam rumen. Berbagai teknologi
pengolahan pakan, misalnya perlakuan amoniasi dengan urea, perlakuan alkali dan
fermentasi mikologis telah berhasil meningkatkan fermentabilitas pakan serat di
dalam rumen. Tetapi berbagai teknologi pengolahan tersebut masih memerlukan
kajian lebih lanjut untuk dapat diaplikasikan secara komersial. Teknologi tersebut
harus segera dipadukan dengan usaha memacu fermentasi dalam rumen.
Untuk memaksimumkan pasokan nutrien kepada ternak, keberhasilan meningkatkan fermentabilitas pakan di dalam rumen harus diikuti dengan upaya penyediaan semua prekursor untuk sintesis biomassa mikroba rumen. Biomassa mikroba
rumen telah diketahui merupakan sumber protein berkualitas bagi ternak induk
semang. Keterbatasan pasokan salah satu nutrien akan menurunkan laju pertumbuhan mikroba.
Laju sintesis protein mikroba rumen sangat ditentukan oleh keterse-
diaan energi (dalam bentuk ATP).
Pada ternak ruminansia kecernaan pakan serat sangat ditentukan d e h populasi mikroba rumen. Proses perombakan pakan serat pada dasarnya adalah kerja
enzimenzim yang diproduksi oleh mikroba rumen.
Keberhasilan usaha peningka-
tan populasi mikroba rumen akan meningkatkan konsentrasi enzim-enzim tersebut,
sehingga diharapkan dapat meningkatkan kecernaan pakan. Bagi ternak induk
semang, peningkatan populasi mikroba rumen tersebut selain akan meningkatkan
kecerriaan pakan, juga akan meningkatkan pasokan protein asal mikroba rumen yang
telah diketahui berkualitas tinggi.
Peningkatan populasi mikroba rumen pencerna serat dapat didekati dari segi
ekologi dan dari segi kecukupan pasokan nutrien (prekursor) untuk pertumbuhan
mikroba tersebut. Pada ransum dengan bahan utama pakan serat berkualitas rendah,
kehadiran protozoa di dalam rumen kurang menguntungkan, karena cenderung
menekan perkembangan populasi bakteri rumen. Pada kondisi ini hubungan yang
positif dalam interrelasi antara bakteri-protozoa tidak menonjol, bahkan kehadiran
protozoa akan banyak memboroskan energi untuk pemenuhan kebutuhan hidup
pokoknya.
Teknologi defaunasi yang dapat mengendalikan populasi protozoa pada situasi
seperti tersebut di atas diharapkan akan memberikan kondisi ekologi yang kondusif
bag i pertumbuhan bakteri rumen. Beberapa penel itian telah memperlihatkan indikasi
I
bahwa defaunasi dapat meningkatkan pertumbuhan bakteri rumen. Meskipun demikian ada beberapa ha1 yang perlu diperhatikan pada pelaksanaan defaunasi, misalnya
kecukupan pasokan nitrogen dan kerangka karbon bercabang di dalam rumen.
Protozoa mempunyai andil yang berarti pada daur ulang nitrogen (nitrogen recycling) dan penyediaan kerangka karbon bercabang di dalam rumen.
Pakan serat sangat rendah kandungan nitrogennya, sehingga penggunaannya
dalam jumlah besar dalam ransum perlu disertai dengan penambahan sumber
nitrogen untuk mendukung pertumbuhan mikroba rumen. Sumber nitrogen yang
murah dan dapat digunakan adalah nitrogen bukan protein (Non-Protein Nitrogen
= NPN). Mikroba rumen telah terbukti dapat menggunakan amonia asal urea (atau
sumber NPN-lainnya) dengan sangat baik. Sekitar 80%dari jenis mikroba rumen
diketahui dapat menggunakan amonia sebagai sumber nitrogen tunggal (Bryant dan
Robinson, 1963).
Penggunaan ransum yang mengandung NPN dalarn jumlah besar, akan lebih
berhasil apabila disertai dengan suplementasi asam lemak rantai cabang (Branched
Chain Fatty Acids = BCFA). Asam-asam lemak tersebut sangat diperlukan terutama untuk pertumbuhan kelompok bakteri selulolitik. Asam-asam lemak rantai
cabang dalam rumen berasal dari hasil fermentasi protein pakan dan dari protein
bakteri yang mengalami lisis dalam rumen. Dengan dernikian apabila ransum rendah
kadar proteinnya, tentu saja jumlah asam lemak rantai cabang di dalam rumen akan
sangat terbatas. Keterbatasan asam lemak rantai cabang akan semakin kritis apabila
kondisi tersebut disertai dengan penerapan defaunasi dalam rumen. Defaunasi
menyebabkan aliran protein bakteri ke organ pascarumen meningkat dan bakteri
yang mengalami lisis oleh protozoa cenderung berkurang. Karena itu penerapan
defaunasi selayaknya juga memperhatikan aspek kecukupan pasokan kerangka
karbon bercabang.
Pada ransum yang mengandung NPN dalam jumlah besar, selain suplementasi kerangka karbon bercabang, perlu pula diikuti dengan suplementasi mineral sulfur
(S). Tanpa suplementasi, maka mineral sulfur akan menjadi faktor pembatas pertumbuhan mikroba rumen. Mineral tersebut sangat diperlukan untuk sintesis de
novo asam-asam amino mengandung sulfur (Sulphur Containing Amino Acids =
SCAA). Mikroba rumen telah dibuktikan dapat memanfaatkan sulfur anorganik
dengan amat baik. Sulfur terinkorporasi ke dalam asam amino sistein dalam bentuk
sulfida (sulfur tereduksi). Mikroba rumen, terutama fungi sangat responsif terhadap
penambahan sulfur dalam ransum. Akhir-akhir ini telah diketahui bahwa fungi
rumen ternyata memiliki peranan sangat berarti pada pencernaan pakan serat.
Karkna itu suplementasi sulfur dapat diharapkan berdampak positip terhadap kecernaan ransum yang banyak mengandung pakan serat.
Pada ternak ruminansia sebagian energi pakan ada yang terbuang dalam
bentuk produksi gas metan (CHJ. Gas metan terbentuk dari reaksi antara gas CO,
dan gas H,. Proses tersebut terjadi untuk menyalurkan akumulasi hidrogen di dalam
rumen, sehingga potensial redoks dalam rumen tetap dapat dipertahankan pada
kisaran yang ideal.
Potensial redoks dalam rumen sekitar -250 sampai - 450 mV,
yang mencerminkan kondisi tanpa oksigen dan daya reduksi tinggi (Van Soest,
1982). Pemborosan energi pakan yang muncul dalam bentuk produksi gas metan
ternyata cukup b a r , umumnya berkisar 12.4 % .
Akhir-akhir ini muncul isu pemanasan global (global warming), yang menganggap bahwa emisi gas metan merupakan salah satu faktor penyebab yang perlu
segera dikendalikan. Dengan demikian perlu segera diupayakan metode manipulasi
proses nutrisi yang mengarah kepada penurunan produksi gas metan di dalam rumen.
Hal tersebut dapat dicapai misalnya dengan mengarahkan fermentasi menuju sintesis
asam propionat, atau dengan mengalihkan akumulasi hidrogen dalam rumen.
I
Pemberian asam lemak tidak jenuh (polyunsaturated fatty acids = PUFA) ke dalam
ransum diharapkan dapat mengalihkan penggunaan gas hidrogen untuk menjenuhi
asam lemak tak jenuh (biohidrogenasi). Dengan demikian produksi gas metan diharapkan dapat ditekan.
Optimasi bioproses di dalam rumen, menuntut penciptaan kondisi ekologi
sistem fermentasi yang mendukung dan kecukupan pasokan nutrien untuk pertumbuhan mikroba rumen secara bersamaan. Pendekatan menyeluruh untuk optimasi
bioproses yang melibatkan secara bersamaan teknologi defaunasi (segi ekologi),
suplementasi sulfur, kerangka karbon bercabang serta penggunaan asam lemak tidak
jenuh perlu dikaji rnanfaatnya. Optimasi bioproses di dalarn rumen diharapkan dapat
memhcu fermentasi dan pertumbuhan mikroba rumen, sehingga dapat meningkatkan
produksi ternak ruminansia.
Tujuan Penelitian
Berdasarkan pemikiran di atas, rangkaian percobaan dalam penelitian ini
ditujukan untuk memadukan teknologi defaunasi, suplementasi sulfur, asam lemak
tidak jenuh dan asam amino rantai cabang, sebagai upaya optimasi bioproses pakan
serat di -cialam rumen. Dengan pendekatan bioproses tersebut diharapkan porsi
pakan serat di dalam ransum dapat lebih dominan. Pertumbuhan mikroba rumen,
kecernaan zat-zat makanan dan pertumbuhan ternak merupakan tolok ukur utama
keberhasilan pendekatan bioproses yang dilakukan.
Kegunaan Penelitian
Hasil penel itian, di samping untuk pengembangan ilmu pengetahuan, juga
diharapkan membuka jalan untuk lebih efektif memanfaatkan limbah serat sebagai
pakan utama ternak ruminansia. Pemanfaatan limbah serat sebagai pakan ternak
,
akan memberikan nilai tambah yang berarti pada sumberdaya limbah serat tersebut.
Penggunaan limbah serat tersebut, selain menunjang pembangunan peternakan, juga
akan menjadi alternatif menarik dalam mencegah pencemaran lingkungan yang
semakin serius. Pengolahan limbah serat dalam sekala besar dapat melahirkan
cabang usaha baru dalam agroindustri, sehingga dapat menciptakan lapangan kerja
baru. Pemanfaatan sumberdaya dengan efisien akan meningkatkan keunggulan
kompetitif agribisnis memasuki era globalisasi.