Full page photo print - Biotrends

MENABUNG HIJAUAN PAKAN TERNAK
DALAM BENTUK SILASE
Penulis : Shanti Ratnakomala*
P
ada musim hujan para
peternak umumnya tidak
mengalami kesulitan untuk
mencari hijauan pakan bagi ternak
peliharaannya, karena rumput dan
hijauan lain dapat tumbuh dengan
subur. Apabila menghadapi musim
kemarau, maka mereka akan
mengalami kesulitan mencari
hijauan untuk pakan ternak.
Menanggulangi masalah tersebut,
terdapat salah satu cara yang dapat
digunakan para peternak untuk
selalu mendapatkan hijauan untuk
ternaknya di segala musim, solusi
tersebut yaitu dengan cara
mengawetkan hijauan yang
melimpah pada musim
penghujan melalui proses
ensilasi, sehingga
didapatkan suatu produk
yang dinamakan silase.
Ensilase pada
prinsipnya adalah
penyimpanan hijauan
untuk konsumsi pakan
ternak. Proses ini memang
lebih banyak digunakan
oleh petani di daerah
empat musim, karena
keterbatasan
mendapatkan pakan
ternak di musim dingin.
Komposisi pakan ternak
ruminansia utama adalah
berupa serat, yang didapatkan dari
hijauan berupa rumput atau
tanaman lainnya. Serat dalam
ransum pakan ternak ruminansia
sangat diperlukan untuk kecernaan
alami di dalam pencernaan ternak.
Secara umum
penyimpanan hijauan di dalam silo
(tempat penyimpanan hijauan untuk
proses ensilase berupa tabung)
mempunyai 2 tujuan, yaitu untuk
mendapatkan lingkungan yang
anaerobik, dan didapatkannya pH
yang rendah yang dapat
mengawetkan hijauan tersebut.
Lingkungan yang anaerobik dapat
mencegah pertumbuhan organisme
perusak aerobik, dan pH rendah
dapat mencegah mikroorganisme
anaerobik yang tidak diinginkan,
serta menghambat aktivitas enzim
yang dikeluarkan tanaman. Setelah
silo ditutup, lingkungan anaerobik
umumnya terbentuk oleh adanya
respirasi tanaman yang
mengkonsumsi oksigen dan
melepaskan CO2. Sementara pH
rendah terjadi disebabkan oleh
bakteri asam laktat pada hijauan
yang memfermentasi gula menjadi
asam laktat. Kedua proses ini tidak
dapat menggambarkan keseluruhan
proses perubahan yang terjadi pada
hijauan. Pada saat hijauan
dimasukkan ke dalam silo, maka
akan terjadi 3 proses yang saling
berhubungan yaitu proses yang
terjadi pada tanaman, mikrobiologis
dan proses kimiawi.
Proses yang terjadi pada tanaman
Materi tumbuhan akan
tetap aktif secara biologis pada saat
ensilase, dan banyak enzim-enzim
tanaman mungkin akan berpengaruh
terhadap kualitas hijauan. Terdapat
tiga katagori aktivitas tanaman yang
sangat penting terhadap kualitas
silase, yaitu respirasi, pemecahan
protein (proteolisis) dan pemecahan
hemiselulosa (aktivitas
hemiselulase).
Respirasi merupakan suatu
proses dimana tanaman
menggunakan energi untuk
pertumbuhan dan metabolisme
tanaman. Gula merupakan senyawa
utama yang digunakan untuk
menghasilkan energi dengan proses
respirasi. Proses tersebut juga
membutuhkan oksigen dan
menghasilkan karbondioksida, air
dan panas. Respirasi tanaman
berguna untuk menghilangkan
oksigen dan
menciptakan
lingkungan yang
anaerobik di dalam
silo. Akan tetapi
respirasi yang
berlebihan tidak
diharapkan, karena
hal tersebut dapat
mengurangi
kandungan energi dari
silase akibat
meningkatnya
pembentukan panas
dan menghabiskan
gula yang diperlukan
untuk fermentasi
bakteri asam laktat.
Masalah seperti ini
dapat muncul akibat proses ensilase
yang buruk, misalnya karena
lambatnya proses pengisian hijauan
ke dalam silo, silo tidak tertutup
rapat, dan sebagainya.
Pada saat silo dalam
kondisi anaerobik, sel-sel tanaman
akan terurai (lisis) dalam beberapa
jam. Pada saat lisis banyak enzim
yang akan keluar termasuk
diantaranya protease dan
hemiselulase. Menghambat kerja
dari enzim protease ini penting untuk
dilakukan, karena banyak tanaman
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
15
kacang-kacangan dan rumputrumputan mengandung kadar
protein kasar yang tinggi, sehingga
menghambat kerja enzim protease
perlu dilakukan untuk menjaga
silase yang dihasilkan tetap memiliki
kadar nutrisi yang tinggi. Nagel dan
Broderick (1992) menyatakan bahwa
sapi-sapi perah yang diberi pakan
silase alfalfa dengan kadar protein
yang tinggi menghasilkan susu yang
lebih banyak
dibandingkan dengan
sapi yang diberi
pakan silase alfalfa
dengan kadar protein
rendah, meskipun
kadar nitrogen total
atau protein kasar
dalam diet pakannya
sama (Pitt, 1995).
disukai, karena asam laktat
merupakan asam yang lebih kuat
dibandingkan asan asetat. Jalur
pembentukan asam asetat dan
etanol juga lebih panjang, sehingga
menyebabkan kehilangan energi
dan berat kering (BK) yang lebih
besar bila dibandingkan jalur
fermentasi asam laktat.
Bakteri anaerobik yang
dilepaskan oleh sel-sel tanaman
yang terpotong atau rusak selama
proses pemanenan dan
penyimpanan. Mikroba-mikroba
tersebut akan menggunakan
sebanyak mungkin bagian-bagian
dan komponen-komponen tanaman
yang dapat dicerna jika dibiarka
tumbuh tak terkendali. Penurunan
pH sampai dibawah 5 akan
mengurangi sebagian besar bacilli
dan akan menghentikan
pertumbuhan Listeria.
Akan tetapi masih
banyak jenis khamir,
kapang dan bakteria
asam asetat yang
tumbuh pada pH silase
(4-5). Jadi hanya dengan
mencegah pertumbuhan
mikroba tersebut dengan
menjaga lingkungan
tetap anaerobik.
Proses secara
Mikrobial
Khamir dan
Mikroorganis
bakteri asam asetat yang
me yang berperan
tumbuh dalam asam
secara aktif pada
laktat dan asam asetat
hijauan di dalam silo
akan menyebabkan
sangat
naiknya pH. Apabila
beranekaragam.
Sumber htp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/59/LacticpH naik, maka mikroba
Mikroorganisme
acid-3D-balls.png/200px-Lactic-acid-3D-balls.png
aerobik lainnya dapat
anaerobik yang
tumbuh dengan cepat
utama di dalam silo
paling merusak di dalam silo adalah
pada sisa substrat yang tersisa.
adalah bakteri asam laktat. Bakteri
Clostridia. Beberapa Clostridia
Sebagai gambaran yang lebih
ini termasuk dalam 4 genera, yaitu
memfermentasikan asam laktat dan
kompleks, beberapa khamir dan
Lactobacillus, Pediococcus,
gula menjadi asam butirat, yang
bacilli dapat tumbuh secara
Enterococcus dan Leuconostoc.
lainnya memfermentasikan asam
anaerobik, memfermentasikan gula
Karakteristik umum bakteri tersebut
amino menjadi amonia dan amina.
menjadi etanol dan produk lainnya.
adalah memfermentasikan gula
Banyak dari jalur fermentasi
Hal ini dapat menciptakan populasi
menjadi asam laktat dan tumbuh
menyebabkan kehilangan energi
yang tinggi dari mikroba-mikroba
dengan baik dalam lingkungan yang
dan BK yang nyata. Pertumbuhan
tersebut, yang walaupun dengan
anaerobik. Fermentasi tersebut
Clostridia juga dihambat oleh pH
proses penanganan silo yang baik,
merupakan mekanisme utama yang
yang rendah. Kelompok bakteri
suatu saat mereka siap untuk
menyebabkan pH hijauan menurun
anaerobik lainnya adalah
merusak silase pada saat oksigen
dan juga menghambat pertumbuhan
Enterobakteria. Bakteri ini
masuk ke dalam silo, misalnya pada
bakteri anaerobik perusak. Spesies
memfermentasikan gula terutama
saat silo dalam proses
dan strainnya bervariasi dalam
menjadi asam asetat, dan
pengosongan.
jumlah produk lain seperti asam
menciptakan kehilangan energi dan
asetat dan etanol (alkohol) yang
BK hijauan yang lebih tinggi bila
Proses secara Kimiawi
diproduksi selama pertumbuhan,
dibandingkan dengan bakteri asam
Dua proses kimia, yaitu
ketahanan terhadap oksigen dan
laktat. Bakteri ini juga dapat
reaksi Maillard dan hirolisis asam
macam senyawa yang dapat
dihambat oleh pH rendah di bawah
dari hemiselulose dapat
difermentasikan.
5.
berpengaruh terhadap kualitas
silase, Reaksi Maillard umumnya
Beberapa bakteri asam
Jika ada oksigen, mikrobadikenal sebagai reaksi browning.
laktat akan memfermentasikan
mikroba perusak diantaranya
Gula bereaksi dengan asam amino,
asam-asam amino menjadi amonia
khamir, kapang dan beberapa
melepaskan panas dan membentuk
dan atau amina. Secara alami,
bakteri aerob mungkin akan
molekul-molekul besar yang sulit
bakteri asam laktat yang
menggunakan gula pada tanaman,
dicerna. Jika temperatur dibawah
memfermentasikan gula dan
produk-produk fermentasi atau
60oC laju reaksi kimia ini lambat dan
menghasilkan asam laktat
senyawa-senyawa lain yang
(homofermentatif) adalah lebih
tidak mempengaruhi kualitas silase
16
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
secara substansial, akan tetapi laju
reaksi Maillard akan bertambah
seiring dengan naiknya temperatur
dan hal ini dapat mengurangi
kecernaan silase secara substansial.
Hidrolisa asam dari
hemiselulose merupakan reaksi
kimiawi yang memecah
hemiselulosa di dalam dinding sel
tanaman, yang disebabkan oleh
interaksi dengan ion hidrogen di
dalam silase. pH yang
rendah dengan
konsentrasi ion hidrogen
yang tinggi akan
mempercepat laju
hidrolisis. Namun pada pH
normal silase, laju reaksi
akan lambat dan akan
mengurangi kadar NDF
(Neutral Detergen Fiber).
Inokulan Silase
Inokulan berupa
silase aditif dengan
menambah bakteri asam
laktat pada silase hijauan.
Hal ini dimaksudkan agar
terjamin terjadinya
fermentasi silase yang
cepat dan efisien. Bakteri
asam laktat yang paling
banyak digunakan sebagai
inokulan silase adalah
Lactobacillus plantarum.
Banyak pula inokulan
silase yang menggunakan
lebih dari satu spesies
atau beberapa strain dari
spesies yang sama.
Spesies lain yang umum
digunakan sebagai
inokulan silase adalah
Enterobacterium faecium,
beberapa spesies
Pediococcus dan
Lactobacillus lainnya (Hill,
1989). Multiple strain
mungkin tidak diperlukan
dalan suatu inokulan,
tetapi mungkin dapat
menguntungkan dalam
beberapa hal. Sering kali
satu strain dapat tumbuh
optimum pada pH tertentu,
sedangkan strain lainnya
pada pH yang berbeda.
hijauan, kadar kelembaban dan
temperatur. Strain bakteri asam
laktat yang digunakan sebagai
inokulan silase umumnya diisolasi
dari populasi alaminya seperti
hijauan dan silase, mampu tumbuh
dengan cepat dan merupakan
bakteri homofermentatif.
Banyak macam dari silase
aditif yang di jual di pasaran untuk
meningkatkan kualitas silase. Aditif
Pembuatan silase
merupakan salah satu
cara untuk mengatasi
masalah kesulitan
penyediaan pakan
ternak. Hijauan yang
akan diawetkan harus
dipersiapkan dengan
baik, seperti umur
hijauan, kadar air yang
tepat, tempat
pemeraman yang rapat
serta ketersediaan
mikroorganisme yang
mendukung terjadinya
proses fermentasi pada
hijauan tersebut.
Inokulan silase
digunakan sebagai aditif
yang sangat berguna
dalam meningkatkan
kualitas silase
Penggunaan multiple strain
dimaksudkan untuk meningkatkan
efisiensi dan kemampuan dalam
memfermentasi berbagai jenis
yang umum digunakan adalah
inokulan bakteri. Aditif jenis ini
menambah jumlah bakteri asam
laktat yang sudah ada secara alami
di dalam hijauan, memberikan
jaminan terjadinya fermentasi silase
yang cepat dan efisien.
Pengaruh bakteri asam laktat
terhadap fermentasi
Prinsip utama pengaruh
inokulan terhadap silase adalah
dapat meningkatkan laju fermentasi
dan peningkatan produk-produk
fermentasi. Jika inokulan bakteri
asam laktat mendominasi
fermentasi, maka pertumbuhannya
yang cepat dan akan menyebabkan
pH mulai menurun. Konsentrasi
asam laktat akan meningkat
dibandingkan dengan asam asetat
dan etanol. Dikarenakan asam laktat
lebih kuat dari asam asetat, pH akan
turun lebih cepat, dan inokulasi yang
berhasil akan menghasilkan pH
akhir yang rendah (Muck, 1993). Hal
ini dapat terjadi karena inokulan
yang umumnya mengandung bakteri
asam laktat dapat bertahan dalam
pH yang rendah, sehingga
fermentasi dapat terus berjalan
sampai pH terendah dimana bakteri
asam laktat tidak dapat tumbuh lagi.
Fermentasi homofermentatif dari
gula akan menghasilkan tidak
adanya kehilangan BK,
menunjukkan bahwa inokulan tidak
berpengaruh nyata terhadap
kehilangan energi dari silase.
Kenyataannya silase yang tidak
diinokulasi menunjukkan kehilangan
lebih banyak energi karena lebih
banyaknya kehilangan BK.
Penurunan pH yang lebih
cepat mungkin menyebabkan
berkurangnya pemecahan secara
enzimatik dari hemiselulose,
sementara itu pH rendah dapat
meningkatkan hidrolisis dari
hemiselulosa. Inokulan yang
menggunakan bakteri asam laktat
homofermentatif menyebabkan
pengaruh yang bervariasi terhadap
stabilitas aerobik dalam silase.
Pemanasan atau kerusakan pada
silase sering diinisiasi oleh khamir
dan kadang-kadang bakteri asam
asetat . Kebanyakan mikroba
perusak lebih meyukai dan tumbuh
lebih cepat pada substrat yang
mengandung kadar gula tinggi
dibandingkan dengan produk-produk
fermentasi (Weinberg and Muck,
1996).
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
17
Pengaruh bakteri asam laktat
terhadap pertumbuhan dan
kualitas ternak.
Penambahan inokulan BAL
(bakteri asam laktat) akan
berpengaruh positif terhadap ternak.
Berdasarkan berbagai produk
fermentasi (seperti asam laktat,
asetat dan etanol), asam laktat
adalah yang paling berguna bagi
mikroba rumen, sementara asam
asetat tidak difermentasikan dan
diserap langsung oleh dinding
rumen. Selanjutnya inokulan BAL
akan meningkatkan pertumbuhan
mikroba rumen dan meningkatkan
penggunaan protein mikroba
(sebagai protein sel tunggal) di
dalam lambung.
Inokulan BAL akan
menghambat produksi toksin dan
berpengaruh positif terhadap
lingkungan rumen. Dengan demikian
inokulan BAL dapat meningkatkan
pertumbuhan ternak. Sejumlah
bakteri telah diteliti, termasuk
diantaranya adalah bakteri asam
propionat dan BAL. Bakteri asam
propionat merupakan bakteri yang
pertama kali dieksplorasi karena
asam propionat merupakan inhibitor
yang baik pada kapang dan khamir.
Namun sejauh ini bakteri tersebut
tidak terlalu efektif di dalam silase,
karena BAL umumnya
menyebabkan pH turun terlalu cepat
yang menyebabkan bakteri asam
propionat tidak dapat bertahan.
Saat ini, penelitian yang
sedang berjalan adalah untuk
menemukan BAL yang memiliki
kemampuan yang tinggi untuk
meningkatkan masa penyimpanan.
Dan yang terpenting adalah untuk
memahami mekanisme mengapa
inokulan dapat meningkatkan
performans ternak. Penelitian yang
melengkapi mekanisme-mekanisme
dalam peningkatan kecernaan serat
dan performans ternak sangat
penting dalam membuat inokulan,
sehingga selanjutnya dapat
meningkatkan produktivitas ternak.
Hal ini mungkin akan mendorong
untuk membuat produk spesifik yang
dapat menekankan pada
peningkatan produksi susu atau
18
meningkatkan laju pertumbuhan
berat badan.
Pembuatan silase
merupakan salah satu cara untuk
mengatasi masalah kesulitan
penyediaan pakan ternak. Hijauan
yang akan diawetkan harus
dipersiapkan dengan baik, seperti
umur hijauan, kadar air yang tepat,
tempat pemeraman yang rapat serta
ketersediaan mikroorganisme yang
mendukung terjadinya proses
fermentasi pada hijauan tersebut.
Inokulan silase digunakan sebagai
aditif yang sangat berguna dalam
meningkatkan kualitas silase. Aditif
ini akan meningkatkan laju dan
produk fermentasi, pengawetan
pakan, peningkatan berat kering dan
seringkali kualitas ternak juga
meningkat
silage and presence of
phages for silage making
lactobacilli.
Weinberg, Z.G., and R.E. Muck.
1996. New trends and
opportunities in the
development and use of
inoculants for silage.
Submitted to FEMS
Microbiol. Rev.
*Shanti Ratnakomala
Staf Peneliti Pusat Penelitian
Bioteknologi LIPI
Jl. Raya Bogor Km. 46, Cibinong 16911
E-mail: [email protected]
DAFTAR PUSTAKA
Hill, H.A. 1989. Microbial ecology of
lactobacilli in silage. In
Food for Thought, Proc.
2nd Forage Symp., pp. 4764. Pioneer Hi-Bred Int’l,
Muck, R.E. 1989. Effect of
inoculation level on alfalfa silage
quality. Trans. ASAE 32:1153-1158.
Muck, R.E. 1991. Predicting lactic
acid bacterialnumbers on
alfalfa at six farms. Trans.
ASAE 34:1647-1653.
Muck, R.E. 1993. The role of silage
additives in making high
quality silage. In Silage
Production from Seed to
Animal, NRAES-67, pp.
106-116. Northeast
Regional Agric. Engng.
Service, Ithaca, NY.
Nagel, S.A., and G.A. Broderick.
1992. Effect of formic acid
or formaldehyde treatment
of alfalfa silage on nutrient
utilization by dairy cows. J.
Dairy Sci. 75:140-154.
Pitt, R.E., and R.E. Muck. 1995.
Enumeration of lactic acid
bacteria on harvested
alfalfa at long and short
wilting times. Trans. ASAE
38:1633-1639.
Tanaka, O., S. Ohmomo, Y. Zong,
K. Nishiyama, K. Doi, and
S. Ogota. 1995.
Relationship between
fermentation quality of
BioTrends/Vol.4/No.1/Tahun 2009
Science is
organized
knowledge.
Wisdom is
organized
life.
(Immanuel Kant)