penurunan kadar asam tanat, isolat tanin terkondensasi dan tanin

Seminar Nosional Peternakan dan Veteriner 1998
PENURUNAN KADAR ASAM TANAT, ISOLAT TANIN
TERKONDENSASI DAN TANIN DALAM KALIANDRA
SELAMA INKUBASI DALAM CAIRAN RUMEN
ELIZABETH WINA, SUSANAI.W .R ., dan BuDITANGENDJAJA
Balai Penelitian Tentak, P.O . Box 221, Bogor 16002
ABSTRAK
Percobaan secara in vitro telah dilakukan di laboratorium Balitnak Ciawi untuk mengukur
penurunan kadar senyawa tanin ketika diinkubasi dalam cairan rumen kambing lokal. Dua ekor
kambing yang digunakan dan masing-masing telah beradaptasi dengan kaliandra atau nunput
Gajah selama 3 bulan . Cairan rumen diambil melalui fistula dan diinkubasi in vitro dengan
masing-masing senyawa asam
tanat,
isolat tanin terkondensasi dengan atau
tanaa tambahan
rumput Gajah sebagai substrat clan juga daun kaliandra. Contoh sebanyak 1 ml diambil pada 0, 3,
6, 12, 24 dan 48 jam setelah masa inkubasi . Kadar asam tanat hilang dengan cepat pada awal
inkubasi dan tersisa kurang dari 10% sesudah 24 jam inkubasi . Penambahan substrat rumput Gajah
meningkatkan kecernaan penurunan kadar asam tanat atau tanin . Tanin dalam daun kaliandra juga
menghilang selama inkubasi dalam cairan rumen kambing clan kadar tanin lebih cepat menurun
bila menggunakan cairan rumen yang berasal dari kambing yang memakan kaliandra. Lebill dari
90% kadar tanin dalam daun menghilang setelah inkubasi 6 jam. Isolat tanin terkondensasi juga
menurun selama inkubasi . Dapat disimpulkan bahwa cairan rumen kambing lokal Indonesia
mempunyai ketnampuan mengurangi senyawa tanin dan studi lebih lanjut diperlukan untuk
mengetahui menurunnya kadar tanin apakah disebabkan oleh pemecahan atau modifikasi struktur
kimia.
Kata kunci : Tannin, Calliandra calothvmus, in vitro rumen
PENDAHULUAN
Calliandra
calothyrsus
adalah tanaman leguminosa yang tumbuh di daerah tropis .
Dilaporkan bahwa tananian ini dapat tumbuh baik di lingkungan yang berbeda-beda termasuk
dalam tanah asam (PALMER et al ., 1989), tetapi kaliandra sangat cocok tumbuh di daerah dataran
tinggi yang mempunyai curah hujan tinggi . Di Indonesia terutama di Jawa, penyebaran tanaman
kaliandra dipromosikan oleh Dinas Kehutanan untuk dipakai sebagai tanaman pelindung di daerah
penyangga kehutanan. Dengan demikian, tanaman kaliandra dapat mencegah kerusakan lultan
oleh penebang liar clan dapat dipakai sebagai pakan ternak ruminansia oleh peternak kecil atau
sebagai kayu bakar
(TANGENDJAJA
et al., 1992).
Sebagai pakan ternak, kaliandra merupakan sumber protein yang baik karena mengandung
protein yang cukup tinggi (sampai 25%) . Tetapi kaliandra juga mengandung senyawa sekunder,
tanin, yang cukup tinggi (11%). Percobaan terdaliulu pemberian kaliandra segar sebanyak 30%
dapat meningkatkan bobot badan ternak seperti lialnya dengan suplemen leguminosa yang lain
seperti lamtoro atau gamal. Hal ini cukup menarik karena tanin dilaporkan dapat menurunkan
kualitas protein dalam daun dengan mengikat protein sehingga tidak mudah dicerna. Proses
pengeringan menurunkan kecernaan protein kaliandra secara nyata (WINA et al., 1993) dan
perlakuan dengan polietilen glikol atau kapur dapat meningkatkan kecernaan kaliandra dan
503
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 1998
meningkatkan pertambahan bobot badan harian ternak domba (WINA et at., 1994) . Jadi tanin
dalam kaliandra dapat menguntungkan atau merugikan tergantung dari proses yang dibakukan
terhadap daun kaliandra tersebut . Tanin menguntungkan bila pengikatan dengan protein bersifat
sementara hanya dalam rumen dan kemudian protein dilepaskan setelah pasca rumen dan dicerna
oleh enzim pencernaan . Sebaliknya tanin merugikan bila ikatan dengan tanin sangat kuat dan
protein menjadi tidak tersedia bagi ternak dan keluar bersama feses.
Teori yang ada sampai sekarang baliwa tanin akan mengikat protein dan tanin tenitama tanin
terkondensasi tidak dapat dipecah oleh mikroorganisme rumen (MAKKAR et al., 1995), sedangkan
tanin terhidrolisa dapat dipecah oleh mikroorganisme rumen (MURDIATI et al., 1991) .
Dalam percobaan ini, kasar asam tanat atau tanin diamati selama inkubasi dalam cairan
rumen dari kambing yang tidak atau diadaptasi dengan kaliandra .
MATERI DAN METODE
Materi
"
Calliandra calothyrsus ditanam di Ciawi-Bogor (500 in di atas perniukaan laut dengan curah
hujan sebesar 4.200 mm) . Knliandra diambil dari kebun percobaan di Ciawi dan daunnya
segera dibekukan dan kemudian keesokan hari, daun beku dimasukkan ke dalam alat "kering
beku" selama 3 hnri. Contoli kering digiling dan niendapatkan tepung kaliandra . Tanin
diisolasi dari tepung kaliandra berdasarkan metode HAGERMAN dan BUTLER (1980), Tanin
diekstrak dengan metanol dan dimurnikan melalui koloun klironi itografi Sepliades LH-20 dan
dielmusi oleh larutan aseton 50%.
"
Asam tanat diperoleh secara komersial .
"
Dua ekor kambing yang difistula dimunakan dalam percobaan ini . Kambing pertaina diberi
makan nimput Gajah sedangkan kambing kedua diberi makan 100% kaliandra segar. Cairan
rumen diambil dari setiap kambing melalui fistula dan disaring dengan kain putili serty
dimasukkan ke dalain termos.
Fermentasi in vitro
Ada 6 jenis substrat yang disiapkan dan diulang tiga kah, yaitu:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
0,2
0,2
0,2
0,2
1,5
0,5
g
g
g
g
g
g
asam tanat
asaiii tanat dengan numput Gajali giling 1 (0,5 g)
isolat tanin kasar
isolat tanin kasar dengan nimput Gajah giling (0,5g)
daun kaliandra segar dan dipotong lialus
tepung kaliandra kering beku
Substrat dimasukkan ke dalam masing-masing tabung plastik 100nil . Sebanvak 10 nil caira
rumen dan 40 nil lanitan buffer Mac Doughall ditanibalikan ke dalain tabling dengan disert2
penyemprotan dengan gas CO, . Tabung ditutup rapat dengan tutup karet dan diinkubasi sanib
digoyang dalani penangas air pada suliti 39°C selauna 48 jani. Pada jam 3, 6, 12. 24 dan 48 jai
inkubasi, sebarivak I ml larutan diambil dari dalani tabung yang diinkubasi . Setiap scles~
pengambilan sampel, gas CO, gas hanis diseniprotkan ke dalam tabung dan tabung ditutup rap;
504
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 1998
lagi dan inkubasi dilanjutkan . Larutan contoh digunakan untuk analisis kadar tanin berdasarkan
metode presipitasi protein (HAGERMAN clan BUTLER, 1978) .
Analisis tanin dengan metode analisis presipitasi protein
Sebanyk 0,20-0,50 ml larutan sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi 10 nll . Lanitan
diencerkan menjadi 1 ml dengan air distilasi dan direaksikan dengan 1 ml larutan Bovine Sertun
Albumin dalam buffer asetat 0,2 M pH 5 berisi NaCl 0,17 M (2 mg/ml) . Campuran reaksi
dibiarkan pada suhu 4 0 C selama 15 menit . Endapan yang terbentuk dipisaltkan setelah
disentrifugasi selama 10 menit pada kecepatan 3 000 rpm . Endapan dilarutkan kembali dengan
campuran larutan SDS-TEA sebanyak 4 ml (1% SDS, 5% TEA dalaln air distilasi) dan tanin
kemudian direlksikan 1 ml larutan 0,1 M FeC13 dalam 0,01 N HCI . Larutan disentrifugasi kelnbali
pada kecepatan 3 .000 rpm selama 10 menit . Absorban larutan diukur tnenglnlnakan
spektrofotometer pada panjang gelombang 510 nm.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar asam tanat yang diinkubasi dalam cairan rumen kambing ditunjukkan pada Ganlbar 1 .
Terjadi penurunan yang drastis terhadap kadar asam tanat pada 6 jam pertanla inkubasi baik
menggunakan cairan rumen kambing yang memakan kaliandra maupun cairan nlnlen kambing
yang memakan rumput Gajah. Sebanyak lebill dari 50% asam tanat telah llfang pada inkubasi
selama 6 jam . Pola penurunan yang hanlpir santa ditunjukkan olell kedua cairan runlen dan pada
akhir masa inkubasi 48 jam, kadar asam tanat tinggal kurang dari 10%. Hilangnya kadar asam
tanat lebih cepat lagi dengan penambahan substrat nlmput Gajah (Gambar lb). Dalaln 6 janl
pertama inkubasi, kadar asam tanat tinggal kira-kira 10%. Asam tanat merupakan tanin
terhidrolisa yang berarti mudah terhidrolisis atau terpecah oleh adanya asam atau basa atau enzinl
hidrolase menjadi monomer asam galat clan asam elagat serta gula sederhana . Kenianlptlall
mikroba rumen dalanl kedua cairan tersebut hanlpir salna dalaln nlenlec, h asam tanat berarti
untuk memecaltkan asam tanat tidak dikeuakan adaptasi terhadap pakan kaliandra atau baktcri
spesifik. Asaln tanat yang ternletabolisine akan dikeluarkan inelalui urin dalaln bentuk senyawa
konjugasi glukoronat dari asaln galat dan asam elagat (MURDIATI et al. 1991) . Walauptln asaln
tanat mudall terpecall dalam rumen, penlberian secara nltin sebanyak 2% dari konsunlsi ballan
kering akan menyebabkan pertunlbulian kambing terganggu dan kenlsakan organ-organ tubuh
(TRIPATHY et al., 1984) . Kelompok tanin terhidrolisa dalaln daun harendong (Clidenfa hirta)
dapat menyebabkan pertumbuhan kambing dan firngsi hati serta pencernaan terganggu tetapi
kerusakan ini dapat dikurangi atau dihilangkan dengan perendantan dengan kapur (MURDIATI et
al., 1990) .
Asam tanat merupakan tanin terhidrolisa sedangkan tanin dalanl daun leguminosa dilaporkan
banyak mengandung tanin terkondensasi perlu dilakukan isolasi tanin dari daun yang akan diuji
pada ternak sehingga pengaruh kerja rumen terhadap tanul terkondensasi dalam daun tersebut atau
sebaliknya dapat dipelajari lebill teliti clan mendalam . Ganlbar 2 memperlihatkan pelnanfaatan
hasil isolasi tanin dari daun kaliandra dan diamati kadar tanin selama diinkubasi dalanl cairan
runlen dari kambing pemakan ruinput atau pemakan kaliandra . Kadar tanin dengan cepat nlenunin
pada 3 jam masa inkubasi bila menggimakan cairan rumen kambing pemakan rumput (tinggal
<40%) dan pada 6 jam masa inkubasi bila menggunakan cairan rumen kambing pemakan
kaliandra . Pada inkubasi selanjutnya kadar tanin yang tersisa akan lebill rendah bila menggunakan
cairan rumen kambing pemakan kaliandra dibanding pemakan nlmput . Penambahan substrat
505
Seminar NasionalPeternakan dan Veteriner 1998
rumput Gajah ke dalam tabung in vitro (Gambar 2b) mempercepat penurunan kadar tanin. Hal ini
sama dengan pada Gambar lb yang berarti rumput Gajah akan meningkatkan kerja mikroba nimen .
sehingga penurunan kadar tanin semakin cepat. Penurunan kadar tanin diperkirakan karena tanin
berikatan dengan protein pakan atau mikroba atau enzim. PEREZ-MALDONADO (1994)
mendapatkan penurunan tanin bebas yang sangat nyata dan sebaliknya peningkatan tanin terikat
dengan protein dan senat yang cukup tinggi di dalam rumen ketika domba diberi pakan campuran
kaliandra kering (30%) dengan rumput Pangola. Waktu adaptasi terhadap pakan kaliandra yang
tidak cukup lama (14 hani) menyebabkan kemungkinan adanya mikroba pemecah tanin menjadi
kecil.
la . - 3ubstrat rumput gajah
3
v
_10
l0
l0
10
H
N
v
OI
C
W
T
i0
C
m
E
N
e
0
Gambar 1.
3
6
12
24
Lama inkubasi (jam)
48
0
3
6
12
Lama inkubasi (jam)
24
--a-- Kambing makan kaliandra
-a- Kambing makan kaliandra
-+-Kambing makan rumput
-+-Kambing makan rumput
48
Kadan asam tanat selama inkubasi asam tanat dengan cairan nunen tanpa dan dengan
substrat nunput Gajah
Penurunan tanin dapat pula dikarenakan adanya interaksi tanin dengan protein enzim
menyebabkan tanin menghambat kerja rumen selulase, urease, protease, glutamat dehidrogenasc
clan glutamat piruvat transaminase (HORIGOME et al ., 1988 ; MAKKAR, 1993). Penuninan kadal
tanin dapat disebabkan oleh perubahan struktur tanin sehingga tidak dapat dideteksi dengar
metode yang dipakai atau tanin memang dipecah oleh mikroba rumen. Alasan terakhir sampai saw
ini belum pernah disetujui karena MAKKAR et al . (1995) tidak inemperoleli pemecahan tanin ketik~
menginkubasi Quebracho tanin dalam tabung in vitro. MAKKAR et al . (1995) menggunakan cairan
rumen sapi yang diadaptasi selama 8 hani dengan Quebracho tanin dalam sistem RUSITEC
Kemungkinan cairan rutnen ini memang tidak tnengandung mikroba peniecali tanin sania sekal
sehingga MAKKAR menyimpulkan bahwa tidak ada mikroba runen yang dapat memecall tanir
kondensasi . Penelitian pendaliuluan di IPB (A'nJN, komunikasi pribadi) mendapatkan indikas
adanya pemecahan tanin oleh isolat mikroba nimen yang diisolasi dari rumen kambing Kal
50 6
SeminarNasional Peternakan dan Veteriner 1998
Gesing (daerall Jawa Tengah) yang sudah beradaptasi dengan kaliandra sejak lahir. Hal ini
ditunjukkan oleh hasil analisis dengan HPLC . Produk metabolit yang mungkin keluar dalaiu urin
adalah produk senyawa fenolat sederhana seperti asam-asam hipurat, sinamat, benzoat, 3-fenil
propionat yang berkonjugasi sebagai glisin, glukoronat atau sulfat (MAKKAR, 1993) .
C
A
_A
E
m
v
R
N
OI
C
(4
T
C
C
A
e
3
6
12
24
Lama inkubasi Qam)
Kambing makan kaliandra
-~ Kambing makan rumput
Gambar 2.
48
0
3
6
12
24
48
Lama inkubasi Qam)
-+-Kambing makan kaliandra
-+-Kambing makan rumput
Kadar tanin selama inkubasi isolat tanin dengan cairan nimen tanpa dan dengan substrat
nunput Gajah
Gambar 3 memperlihatkan kehilangan kadar tanin dari daun kaliandra segar clan kering beku
ketika diinkubasi dalam cairan rumen kambing. Pola penurunan yang diperliliatkan sedikit berbeda
dengan Gambar I dan 2 . Penuninan kadar tanin selama inkubasi dengan cairan rumen kambing
yang memakan kaliandra sangat cepat yaitu pada awal 6 jam inkubasi, kadar tanin sisa tinggal 51%,
dan hampir tidak berubah sampai akllir masa inkubasi . Bila menggunakan cairan runien kambing
yang memakan rumput, penurunan kadar tanin pada awal 3 jam inkubasi sebesar 35-45% dan
untuk kaliandra segar kadar tanin semakin naik dengan lamanya inkubasi (Gambar 3a), sedangkan
untuk tepung kaliandra kadar tanin hanya sedikit menurun dengan lamanya inkubasi (Gambar 3b).
Tampaknya bila tanin berada dalam matrik daun dan lepas ke dalam larutan maka tanin ini tidak
mudah hilang dalam cairan rumen kambing yang memakan rumput . Nampaknya diperlukan
adaptasi terhadap kaliandra yang lebih lama untuk mencerna keseluruhan daun kaliandra . Hal
yang sama terjadi pada domba Merino yang diadaptasi lebih lama dengan kaliandra maka
konsumsi dan kecernaan kaliandra semakin meningkat (TANGENDJAJA dan WINA, 1998).
Seperti pada Gambar 2, tanin kemungkinan besar dapat dipecah oleh mikroba rumen yang
memang sudah ada di dalam rumen kambing lokal Indonesia baik yang memakan kaliandra
maupun yang memakan rumput . Yang masih harus diteliti lebih lanjut adalah apakah ada mikroba
rumen spesifik atau mikroba campuran untuk memecah tanin terkondensasi atau adakah
perubahan struktur tanin sehingga tidak dapat diukur dengan metode presipitasi protein.
507
Seminar Nasional Peternakan don Veteriner 1998
cm
2
E9
v
d
c
c
'c
201
e
0
3
6
12
24
0;
48
-_0
3
12
24
48
Lama inkubasi (jam)
Lama inkubasi Qam)
Gambar 3.
6
-~ Kambing makan kaliandra
-a- Kambing makan kaliandra
- -Kambing makan rumput
- -Kambing makan rumput
Kadar tanin selama inkubasi in vitro dalam cairan rnnen kambing dengan kaliandra segar
dan kering beku sebagai substrat
KESIMPULAN
Kadar asam tanat, isolat tanin dan tanin dari kaliandra menurun drastis ketika diinkubasi
secara in
vitro
dalam cairan
rumen kambing baik yang
mernakan
rumput
atau
kaliandra.
Kecepatan penurunan hampir sama pada kedua jenis cairan rumen ini kecuali pada penuninan
kadar tanin dari kaliandra yang sedikit melambat pada penggttnaan cairan rumen kannbing yang
memakan rumput .
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini merupAan bagian dari proyek penelitian yang disponsori oleh ACIAR PN
9318 .
DAFTAR PUSTAKA
HAGERMAN, A.E . and L.G .BUTLER. 1978 . Protei n precipitation method for quantitative detennination of
tannins. J. Agric and Food Chem . 26 : 809-812 .
HAGERMAN, A.E. and L.G .BUTLER. 1980 . Condensed tannin purification and characterisation of tannin
associated proteins . J.
Agric. and Food Chem .
28 : 947-952 .
HORIGOIvf, T. R. KumAR, and K. OKAMOTO. 1988 . Effects of condensed tannins prepared from leaves of
fodder plants on digestive enzymes in vitro and in the intestine of rats. Brit. J. Nutrition 60 :275-285 .
Anti-nutritional Factors in Foods for Livestock. Annual Production in Developing
Countries . Occasional Publication no 16 - Brit . Soc. of Animal Production (eds . GILL, M., E.OWEN,
MAKKAR, H.P .S . 1993 .
G.E . POLLOTT and T.L .J . LAWRENCE) 69-85.
NIAKKAR, H.P .S ., M. BLUMIVML, and K. BECKER . 1995 .
and saponins and fate of tannins in the rumen. J.
50 8
In vitro effects of and interactions
Sci. Food Agric. 69 : 481-493.
between tannins
Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner 1998
MAKKAR, H.P .S ., K. BECKER, HJ. ABEL, and C. SzEGLETTL 1995 . Degradation of condensed tannins by rumen
exposed to Quebracho Tannins (QT) in rumen simulation technique (RUSITEC) and effects of QT on
fermentation processes in the RUSITEC. J. Sci. Food Agric. 69 : 495-500.
MuRDIATI, T.B ., C.S . MCSWEENEY, R.S .F . CAIv4PBELL, and D.S . STOLTZ . 1990. Prevention of hydrolysable
tannin toxicity in goats fed Clidemia hirta by Ca(OH)2 supplementation J. of Applied Toxicol.
10(5):325-331 .
MuRmATi, T.B . 1991 . Comparative Study on the Toxicity of Hydrolysable Tannins in Ruminants. PhD
Thesis. School of Tropical Vet. Sci & Agric. James Cook University . Australia.
PALTER, B., R.A . BRAY, T.M . IBRAHim, and M.G. FULLOON. 1989 . Shrub legumes for acid soils. In :
Management of acid soils in the humid tropics of Asia . Ed: Craswell, E.T. and E.Pushparajah . ACIAI2
Monograph no 13 . Canberra . Australia 3643 .
PEREz-MALDoNALDo, R.A . 1994 . The Chemical Nature and Biological Activity of Tannins in Forage Legumes
Fed to Sheep and Goats. PhD Thesis . Dept of Agriculture, University of Queensland . Australia.
TANGENDJAJA, B., E. WINA, T. IBRAHim, dan B. PALMER. 1992 . Kaliandra (Calliandra calotlrytsus) dan
Pemanfaatannya. Balai Penelitian Ternak dan ACIAR.
TANGENDJAJA, B. dan E. WINA . 1998 . Pengaruh transfer cairan rumen dari domba lokal kepada domba Merino
terhadap kemampuan mencerna kaliandra. Prosiding Seminar Nasional Peternakan dan Veteniner
(belurn dipublikasi) .
TRIPATHY, K. C., B. K. SAHu, N.C . PANDA, and B.C . NAYAK. 1984 . Toxicity of tannic acid in goats. Indian J.
Anim . Sci. 54(1): 1091-1093.
WINA, E., B. TANGENDJAJA, dan E. TAmTOMO. 1993 . The effect of drying on the digestibility of Calliandra
calothyrsus . Ilmu dan Peternakan 6(1) :32-36 .
WINA, E., I.G .M. BUDIARSANA, B. . TANGENDJAJA, dan GUNAWAN. 1994 . Pengaruh penggunaan aditJf
polietilena glikol (PEG) dan kapur pada daun kaliandra terhadap kecernaan gizi dan perfonnans
domba. Ilmu dan Petennakan 8(1) :13-17 .