TOKSIKOLOGI PAKAN TERNAK

TOKSIKOLOGI PAKAN
TERNAK
PB MG III: ANTINUTRISI POLISAKARIDA
BUKAN PATI (NON STARCH
POLYSACCHARIDES, NSP)
OLEH:
Catootjie L. Nalle, Ph.D.
Politani Negeri Kupang
DEFINISI SERAT BAHAN PAKAN
Trowell (1974): substansi tanaman yang tidak
tercerna oleh enzim pencernaan manusia, termasuk
di dalamnya sellulosa, hemisellulosa, pectin dan
lignin serta polisakarida intrasellular seperti gum
dan musilase.
Southgate (1977): serat makanan (dietary fibre)
merupakan gabungan dari lignin dan polisakarida
bukan pati (Non starch polysaccharides, NSP) yang
tidak terhidrolisa oleh sekresi endogen pada saluran
pencernaan manusia.
TERMINOLOGI SERAT
 SERAT KASAR (CRUDE FIBRE): insoluble NSP + lignin
 POLISAKARIDA BUKAN PATI ( NON STARCH POLYSACCHARIDES, NSP):
selulosa, polimer non-selulosa dan pektin
 FIBRE, DIETARY FIBRE (DF): NSP + Lignin
 NDF: selulosa + hemiselulosa + lignin
 ADF: selulosa + lignin.
 HEMISELULOSA ≈ arabinoxylan, xylan, β-Glucan, mannan, galactan,
xyloglucan
 PENTOSAN: arabinoxylan, xylan
 PEKTIN: Polygalacturinic acid based NSP
 LAINNYA: gum, musilase
KLASIFIKASI POLISAKARIDA BUKAN PATI (NSP,
NON-STARCH POLYSACCHARIDES)
NSP
SELULOSA
POLIMER NON
SELULOSA
Arabinoxylan, β-glucan
berikatan campuran,
mannan, galaktan,
xyloglucan, fructan
POLISAKARIDA
PEKTIN
Asam poligalakturonik,
yang mungkin disubstitusi
dengan arabinan,
galaktan dan
arabinogalaktan
STRUKTUR KIMIA NSP YANG DITEMUKAN DALAM
BAHAN PAKAN
1. Selulosa adalah linear homo polimer dari unit (1-4) -ß-glucose. Selulosa
banyak ditemukan pada dinding sel biji-bijian. Struktur kimia selulosa yang
disederhanakan:
2. Pentosans (arabinoxylans, xylans): struktur kimia pentosan dari
serealia terdiri dari dua pentosa, arabinosa dan xylosa, dan struktur
molekulnya terdiri dari linear (1-4)-ß-xylan yang mana substituen ini
dihubungkan melalui atom-atom O2 and O3 dari residu xylosyl (Perlin
1951). Struktur kimia arabinoxylan:
3. ß–glucan yang berikatan campuran adalah ditemukan pada
hampir semua cereal, khususnya sangat tinggi pada barley and
oats. Struktur Kimianya adalah rantai linear dari unit glukosa
yang dihubungkan oleh ikatan ß-(1-3) dan ß-(1-4) (Bengtsson et
al. 1990). Struktur umum ß–glucan terlihat pada gambar berikut
ini:
4. Mannans: pada beberapa dinding sel tanaman glucomannan
dan galactomannan berada sebagai non-cellulosic hexosan
utama . Glucomannans terdiri dari unit (1-4) -ß-linked glucose
dan mannose. Sedangkan galactomannan terdiri dari (1-4)-ßmannan yang disubstitusi dengan unit tunggal (1-6)- -galactose.
Glucomannan telah ditemukan sebagai komponen minor pada
biji-bijian sereal (Mares and Stone 1973a; Fincher 1975).
5. Polisakarida pektin (Pectic polysaccharide): Istilah pectic
polysaccharides menunjuk pada galacturonan atau lebih umum
lagi rhamnogalacturonans dimana rantai (1-4)- -D-galacturonan
diinterupsi pada interval oleh penyisipan residu (1-2) - -Lrhamnose residues. Polisakarida pektin banyak ditemukan pada
legume seperti kedelai, peas dan faba bean. Struktur umum
pektin terlihat pada gambar berikut ini:
6. Arabinan dan galactan: Arabinan adalah polimer dari of residu (15)- - L-arabinose yang bercabang melalui posisi O2, O3 atau keduanya,
sedangkan galactan adalah polimer dari residu (1-4)-ß-D-galactose.
Galactan mengandung sekitar 4% (1-6)-ß-linkages dan (1-4) linkages
juga telah ditemukan (Ghosh and Das 1984).
Arabinogalactan terdapat dalam dua bentuk yang berbeda. Pada bijibijian legume, dikenal sebagai Bentuk Type I yang merupakan polimer
dari ß-(1-4) galactan backbone yang disubstitusi dengan rantai samping
arabinose (Aspinall and Cottrell 1971; Cheetham et al. 1993).
Type II arabinogalactan menunjuk pada polimer ß-(1-3,6)-linked
galactose yang ditemukan pada cotyledon rapeseed (Siddiqui and
Wood 1972), yang juga bebas dari residu ß-(1-4)-linked galactose.
Fincher and Stone (1974) berhasil mengisolasi arabinogalactan dengan
berat molekul rendah dari tepung gandum, yang diasosiasikan dengan
peptida kaya akan hydroxyproline.
7. Xyloglucan: xyloglucan telah ditemukan pada bera (Shibuya
and Misaki 1978). Structure xyloglucans adalah (1-4)-ß-linked
glucan backbone dengan unit tunggal
- xylose yang
dihubungkan dengan atom O6 dari rantai utama.
DAMPAK NEGATIF NSP BAGI
TERNAK
Pengaruh negatif utama dari soluble NSP yaitu
1) Pengaruh
fisiologi
dan
morphologi
saluran
pencernaan: meningkatkan waktu transit , modifikasi
mukosa usus, dan perubahan regulasi hormonal yang
dikarenakan oleh angka absorpsi nutrien yang
bervariasi.
2) Interaksi NSP dengan mikroflora saluran pencernaan
Pengaruh utama dari insoluble NSP yaitu Kemampuan karbohidrat ini
dalam menyerap sejumlah besar air dan mempertahankan motilitas
yang normal dari saluran pencernaan.
11
Pengaruh negatif utama dari NSP yaitu
1) Excreta lengket dan kadar air tinggi sehingga menimbulkan
masalah litter
2) Menurunkan energi yang tersedia pada burung
3) Mempengaruhi mikroflora di saluran pencernaan
Tabel 1. Distribusi NSP pada pakan ternak
NSP utama
Biji-bijian serealia
Biji-bijian legume
Xylan
Kulit luar dan bagian dalam biji
Kulit luar (hulls)
Selulosa
Kulit luar dan bagian dalam biji
Kulit luar
Pectic polisakarida
-
Bagian dalam biji
11/8/2016
Karena efek negatif yang dihasilkan oleh NSP ini, baik itu yang
bersifat toksik, tidak disukai (unpalatable), maupun tidak dapat
dicerna (undigestible), maka adalah sangat penting untuk
menemukan metode yang tepat untuk mengurangi ataupun
menghilangkan keberadaan dari faktor anti-nutrisi ini.
Pengetahuan yang mendalam dan pemahaman yang benar tentang
struktur kimia dari anti-nutrisi ini akan sangat menolong dalam
menemukan strategi teknologi yang tepat untuk menghasilkan
produk bahan pakan yang bebas racun ini.
Metode yang dapat digunkan untuk menurunkan atau menghilangkan
anti-nutrisi ini adalah
1) penggunaan enzim pencerna serat (NSP),
2) Dehulling (penghilangan bagian luar dari biji)
3) Modifikasi genetik.