TUGAS
TERSTRUKTUR
PAKAN DAN
NUTRISI RUMINANSIA
MIKROBIOLOGI
RUMEN
Oleh
Nama : Rina
Aprilia
NIM :
D1E012054
Kelas : A
KEMENTERIAN
PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS
PETERNAKAN
PURWOKERTO
2014
ABSTRAK
Lambung
ruminansia terdiri atas empat bagian, yaitu rumen, retikulum, omasum dan
abomasum. Di dalam rumen ruminansia terdapat mikroorganisme yang membantu
ternak untuk mencerna pakan. Jenis mikroorganisme dalam rumen terdiri atas tiga
macam yakni bakteri, protozoa dan fungi. Bakteri yang ada dalam
rumen kurang lebih 1010 -1011 sel pergram isi rumen.
Klasifikasi bakteri rumen antara lain bakeri selulolitik untuk mencernak
selulosa, bakteri amilolitik untuk mencerna amilum atau pati, bakteri
proteolitik untuk mencerna protein, bakteri methanogenik untuk menghasilkan gas
metan, bakteri yang memfermentasi gula untuk memfermentasikan gula sederhana,
bakteri lipolitik untuk menghirolisis lipid atau lemak, bakteri hemiselulolitik
untuk mencerna hemiselulosa pada pakan, dan bakteri pemanfaat asam yaitu
memfermentasi produk akhir yang dihasilkan bakteri lain di dalam rumen. Protozoa
rumen terbagi kedalam kelompok flagellata dan ciliata, tapi hampir semua protozoa
rumen adalah protozoa ciliata. Protozoa entodinium berpengaruh positif terhadap
pencernaan pakan berserat. Holotrichia dan
oligotrichia secara aktif memakan
bakteri di dalam rumen. Spesies protozoa di dalam rumen berubah tergantung pada
makanan rumiansia, musim dan lokasi geografis. Fungsi fungi dalam rumen kurang
diketahui secara pasti beberapa contihnya antara lain Oscillospira guillermondii. Ragi (yeast) terlibat dalam fermentasi gula dan pencernaan selulosa,
spesiesnya yaitu Candida, Trichosporon,
Rhodtoirula dan Saccharomyces. Fungsi
kapang (Mould) dalam rumen sampai saat ini belum diketahui. Kapang juga jarang
ditemukan di dalam rumen. Kapang yang telah diidentifikasi ada di dalam rumen
adalah spesies dari Mucor dan Aspergillus.
PENDAHULUAN
Ternak
ruminansia termasuk dalam ordo Artiodactyla
(hewan mamalia berkuku genap) dan sub ordo Ruminantia. Menurut asal katanya, ruminansia berasal dari bahasa
latin yaitu ruminae yang artinya
mengunyah kembali, sehingga ruminansia juga sering disebut hewan memamahbiak
atau mengunyah kembali.
Peran
ternak ruminansia dalam kehidupan manusia sangat penting karena sebagai penghasil
daging dan susu yang memiliki kandungan gizi lengkap bermanfaat bagi
pertumbuhan, sebagai system imun dan memperbaiki sel yang rusak. Ternak juga
dapat menghasilkan produk ikutan seperti
bulu, kulit, lemak, tepung darah, tepung tulang dll, selain itu juga sebagai
ternak kerja tarik dan ternak kerja perah. Dibeberapa daerah, ternak ruminansia
juga digunakan sebagai hiburan seperti karapan sapi dan adu domba. Peran
ruminansia yang tidak kalah pentingnya adalah pemanfaatan lahan atau tanah yang
tidak terpakai bagi pertanian atau perkebunan yaitu sebagai ladang
penggembalaan dan fesesnya dapat digunakan sebagai pupuk atau biogas.
Ternak
ruminansia merupakan ternak yang berbeda dengan ternak non ruminansia atau
ternak lainnya. Hal yang membedakan yaitu ternak ruminansia mempunyai lambung
jamak sedangkan ternak non ruminansia mempunyai lambung tunggal. Lambung
ruminansia terdiri atas empat bagian, yaitu rumen, retikulum, omasum dan
abomasum. Selain itu, ternak ruminansia
memiliki mikroorganisme di dalam rumen. Mikroorganisme inilah yang membantu
pencernaan ternak ruminansia dalam memecah pakan agar dapat diserap dan
digunakan oleh tubuh. Ternak ruminansia dapat mencerna serat kasar karena
adanya simbiosis antara inang (ruminansia) dengan mikroorganisme rumen.
Kecernaan
ruminansia tergantung populasi dan jenis mikroorganisme didalam rumen. Jenis
mikroorganisme dalam rumen terdiri atas tiga macam yakni bakteri, protozoa dan
fungi. Ketiga mikroba tersebut mempunyai peranan berbeda – beda dalam rumen.
Namun, secara keseluruhan kehidupan ketiga macam mikroba tersebut dipengaruhi
oleh nutrient yang terkandung dalam pakan. Jika ternak diberi pakan nutrient
tinggi maka kehidupan populasi mikroba terjaga dengan baik, keadaan ini akan
meningkatkan pertumbuhan dan produksi ternak.
PEMBAHASAN
Perkembangan rumen pada ternak ruminasia yang baru
lahir tidak langsung terdapat mikroba, akan tetapi melalui beberapa tahapan.
Rahmadi (2003), menjelaskan bahwa pada saat lahir ternak ruminansia merupakan
hewan omnivora, dimana sebagian perutnya adalah perut sejati (abomasum). Pada
saat lahir ukuran rumennya sangat kecil, kemudian berkembang dengan pesat.
Proses pencernaan pada saat lahir seperti pada hewan monogastrik, kemudian
rumen berkembang sehingga akhirnya mencapai kapasitas 4 – 6 kali lebih besar
dari kapasitas abomasum.
Pada ternak ruminansia lahir, rumen merupakan suatu
bagian yang sangat kecil dan hampir kosong. Penghisapan dan penelanan cairan
(susu) menyebabkan tertutupnya eoshopagheal
groove, sehingga susu tidak melewati rumen tetapi langsung ke abomasum.
Rumen berkembang cepat pada ternak ruminansia yang masa pertumbuhannya
dipelihara secara pastura. Pakan ternak ruminansia yang masa pertumbuhannya
hanya diberi susu saja maka perkembangan rumen berjalan dengan lambat. Ternak
ruminansia muda mulai memamahbiak pada umur 2 minggu apabila disediakan
hijauan. Rumen berkembang paling cepat diikuti oleh reticulum, omasum dan
abomasum. Kompartemen perut ini mencapai proporsi ukuran dewasa setelah ternak
berumur 56 hari.
Rumen merupakan tabung besar dengan berbagai kantong
yang menyimpan dan mencampur ingesta bagi fermentasi mikroba. Isi rumen pada
ternak ruminansia berkisar antara 10-15% dari berat badan ternak tersebut.
Kondisi dalam rumen adalah anaerobik dan mikroorganisme yang paling sesuai dan
dapat hidup serta ditemukan di dalamnya. Tekanan osmosis pada rumen mirip
dengan tekanan aliran darah. Temperatur dalam rumen adalah 32-42°C, pH dalam
rumen kurang lebih tetap yaitu sekitar 6,8 dan adanya absorbsi asam lemak dan
amonia berfungsi untuk mempertahankan pH (Aurora, 1989). Proses pencernaan
dalam rumen ini sangat bergantung pada species-species bakteri dan protozoa
yang berbeda dan saling berinteraksi melalui hubungan simbiosis.
Populasi mikroba rumen tergantung dari
pakan yang dikonsumsi oleh ternak. Populasi mikrobia rumen pertama kali pada
ternak yang sangat muda pada dasarnya hampir sama dengan mikrobia yang ada
dalam abomasum yang mengandung sejumlah besar bakteri asam laktat, streptococcus dan koliform. Nuswantara (2002), menambahkan bahwa mikroorganisme rumen
tinggal didalam rumen menggunakan fasilitas yang ada didalam rumen. Dengan
demikian populasi mikroorganisme rumen bergantung pada :
1) Makanan,
baik jumlah dan jenis maupun mutu dari pakan
2) Pencampuran
dan proporsi pakan
3) Sekresi
saliva
4) Penyingkiran
dan suplai zat – zat dari dinding rumen
Karena
kondisi rumen adalah anerobik maka mikroorganisme yang tinggal didalamnya
adalah mikroorganisme anaerobic dan anaerob fakultatif, dengan demikian
mikroorganisme yang khas untuk tinggal dirumen adalah : harus mampu hidup dalam kondisi anerob, harus
memproduksi senyawa hasil akhir seperti senyawa yang ada di rumen, dan rumen
harus berisi tidak kurang dari 1 juta mikroorganisme per gram cairan rumen.
A. BAKTERI DALAM RUMEN
Menurut Nuswantara (2002), bakteri
yang ada dalam rumen kurang lebih 1010 -1011 sel pergram
isi rumen. Sebagian besar bersifat anerobik, tetapi ada juga yang ditemukan
bersifat anaerob fakultatif sejumlah 107-108 sel pergram
isi rumen pada beberapa ternak ruminansia. Yoyokama dan Johnson (1988) dalam
Suwando (1997), mengklasifikasikan bakteri menjadi delapan kelompo berdasarkan
jenis bahan yang digunakan dan hasil akhir fermentasi. Berikut contoh – contoh
bakterinya :
Bakteri Selulolitik
Bakteri
yang mempunyai kemampuan untuk memecah selulosa dan mampu bertahan pada kondisi
yang buruk pada saat makanan yang mengandung serat kasar yang tinggi. Nuswantara
(2002) menambahkan bahwa populasi bakteri selulolitik kurang lebih 5 % dari
total populasi mikroorganisme dalam rumen. Jumlah populasi bakteri selulolitik
akan tinggi jika ransum mengandung hijaun kasar, dan populasi bakteri selolitik
akan bertambah sangat tinggi jika dalam ramsum tersebut juga ditambahkan biji -
bijian. Contoh bakteri selulolitik : Bacteroides
sussinogenes (bentuk batang), Ruminococcus
albus (bentuk bulat), Butyrivibrio
fibrisolvens, clostridium locheadii, Clostridium longisporm, Cillobacterium
cellulosolvens dan Cellulomonas fimi.
Bakteri Proteolitik
Mempunyai
kemampuan untuk memecah protein, asam amino dan peptida lain menjadi amonia
(Orskov, 1982) . bakteri ini tidak banyak jumlahnya karena sebagian besar di
dalam rumen adalah : Saccharoclastic yang
memecah sakarida. Namun diketahui bahwa sejumlah bakteri didalam rumen dapat
menggunakan asam amino sebagai sumber utama energinya. Mula – mula proses
proteolitik dilaksanakan oleh bakteri pemakai sakarida. Tetapi 20 – 24 jam
setelah di beri makan mulai terlihat bakteri proteolitik.Contoh bakterinya
adalah : Bacteroides ruminocola,
Selenomonas ruminantium.
Bakteri Methanogenik
Merupakan
bakteri yang dapat mengkatabolisasi alkohol dan asam organik menjadi methan dan
karbondioksida. Rahmadi (2003), menambahkan bakteri dalam kelompok ini
menyerang asetat, propionate dan butirat, namun kegiatan ini tidak terjadi di
rumen. Keberadaan bakteri ini hanya dalam jumlah yang kecil. Bakteri ini tumbuh
dengan hydrogen dan CO2 sebagai sumber energy dan mengkonversikannya menjadi
gas nethan dan air. Contoh: Methanobacterium
formicium, Methanobrevibacter ruminantium.
Bakteri Amilolitik
Merupakan
bakteri yang dapat memfermentasikan amilum. Bakteri jenis ini relatif lebih tahan
terhadap perubahan pH dibandingkan dengan bakteri selulolitik, dapat bekerja
pada pH 5,7-7,0 (Orskov, 1982). Bakteri ini menghidrolisis pati karena adanya
enzim amilolitik yang ditemukan dalam rumen (dalam bentuk a-amilase) yang
disekresikan secara ekstraseluler oleh mkrobia tertentu. Amylase yang
dihasilkan tersebut merupakan metalo enzim 9ion Ca). Metalo enzim yang lain
adalah P, yaitu fosforilase yang dihasilkan oleh Streptococcus bovis sehingga degradasi maltose menjadi
glukosa-1-fosfat dapat menghemat energy dalam bentuk ATP. Beberapa bakteri
selulolitik secara alami juga merupakan bakteri amilolitik. Produk fermentasi
bakteri amilolitik adalah laktat, format, asetat, suksinat, propionate dan
butirat. Contoh : Clostridium
lochheaddii, Streptococcus bovis, Bacteroides amylophilus (Rahmadi, 2003).
Bakteri yang memfermentasikan gula
Bakteri
yang memfermentasikan amilum, sebagian besar mampu memfermentasikan gula sederhana
. Nuswantara (2002), mengungkapkan sebagian besar bakteri yang dapat
menggunakan selulosa dan polisakarida lain dapat menggunakan gula (disakarida
atau monosakarida). Material dari tumbuh – tumbuhan, terutama yang maish muda
berisi banyak karbohidrat yang larut dalam air yang akan segera
dipergunakanoleh bakteri. Sellubiosa merupakan sumber energy yang baik untuk
jenis bakteri ini. Contohnya : Eurobacterium
ruminantium, Lactobacillus ruminus.
Bakteri Lipolitik
Merupakan
bakteri rumen yang dapat menghidrolisis lemak menjadi gliserol dan asam lemak.
Hal ini dapat berlangsung karena adanya enzim lipase yang dapat memecah lemak
(Tamminga dan Doreau, 1991). Produk fermentasi bakteri dalam kelompok ini
adalah asam asetat, propionate, butirat dan suksinat serta gas hydrogen
sulfide. Bakteri ini juga memfermentasikan gula, gliserol, ribose dan fruktosa
(Rahmadi, 2003). Contohnya : Anaerovibrio
livolytica, Veillonella alcalescens .
Bakteri pemanfaat Asam
Bakteri
ini akan memfermentasikan produk akhir yang dihasilkan oleh bakteri lain dalam
rumen. Asam – asam dalam rumen yang difermentasi antara lain asam laktat,
suksinat dan format. Asam laktat akan difermentasi juga menjadi asetat,
propionate atau asam lemak lain oleh bakteri. Contohnya bakterinya adalah : Selenomonas ruminantium, Megasphaera
elsdenii dan Veillonella alcalescens
.
Bakteri Hemiselulotitik
Karbohidrat
tak terlarut dari material tanaman adalah hemiselulosa. Hemiselulosa adalah
karbohidrat yang terdapat dalam tanaman yang tidak larut dalam air tetapi larut
dalam asam dan alkali. Hemiselulosa dicerna dalam rumen dan dihidrolisis
menjadi silan (Xylan). Hemiselulosa ini terdapat dalam tanaman yang menjadi
pakan ternak dalam jumlah besar. Contohnya : Ruminococcus sp, Butyrivibrio fibriosolvens. Serta ditambah
beberapa contoh spesies protozoa dan jamur diantaranya :
• lsotricha intestinalis
(memfermentasi gula, pati dan pektin)
•
Dasytricha ruminantium (pencerna
pati, maltosa, dan glukosa)
•
Entodinium caudatum dan Diplodinium sp.
B. PROTOZOA DALAM RUMEN
Protozoa rumen telah lama diketahui,
karena protozoa lebih besar dan dapat dilihat dengan mikroskop biasa
(Nuswantara, 2002). Rahmadi (2003), menambahkan bahwa didalam rumen secara
makroskopis dapat diidentifikasi melalui beberapa kriteria, yaitu :
a. Menurut
bentuknya, ada beberapa protozoa bertipe spherical, ovoid, ellipsoidal,
elongate atau asymmetrical.
b. Berdasarkan
lokasi silia maka ada
- letak silia ada diseluruh permukaan
sel
- letak silia hampir diseluruh tubuh
-
silia terletak pada bagian anterior dan posterior atau silia hanya terletak di
ujung anterior
c. Ada
yang mempunyai vakuola dan pula yang tidak mempunyai. Ada beberapa protozoa
yang mempunyai vakuola lebih dari satu.
d. Ada
yang mempunyai operkulom da nada yang tidak.
e. Ada
yang mempunyai skeletal plate da nada yang tidak. Bentuk skeletal plate ada
yang lebar, ada yang sempit.
f. Makronukleus,
ada yang berbentuk spherical, ellipsoidal, rod shape dan more complicated.
g. Lokasi
mikronukleus ada yang terketak dekat makronukleus, ada yang terletak di bagian
anterior, tengah atau posterior makro nucleus.
Protozoa rumen terbagi
kedalam kelompok flagellata dan ciliata, tapi hampir semua protozoa rumen
adalah protozoa ciliata (Ogimoto dan Imai, 1981) dalam Thalib (2000). Didukung oleh
pernyataan Rahmadi (2003), bahwa protozoa rumen utamanya terdiri dari sliliata
(ciliates) dan sejumlah kecil falgelata (flagillates). Spesies utama flagelata
rumen adalah Callismatix frontalis,
dan Monocercomonas ruminatium.
Spesies yang lain adalah Tetratrichomonas
sp, Pentatrichomomnas hominis dan Monocercomonas
bovis.
Siliata termasuk dalam subkelas Euciliata dan dua ordo Holotricha dan Entodinomorph, terdapat dalam jumlah yang melimpah dalam rumen.
Siliata adalah bakteri yang asimetris karena mempunyai permukaan yang berbeda.
Siliata rumen tidak terdapat di alam, kecuali pada rumen dan intestine ternak
herbivora.
Tidak semua jenis protozoa mempunyai
aktivitas selulolitik atau berpengaruh positif terhadap kecernaan serat, bahkan
ada protozoa yang berpengaruh negatif dalam sistem pencernaan rumen. Protozoa
dari sub-kelas holotrich dan Isotricha spp .menyebabkan penurunan pH
rumen dan mengganggu pencernaan pakan berserat (Widyastuti, 1994). Protozoa
entodinium berpengaruh positif terhadap pencernaan pakan berserat. Namun
beberapa entodinium berukuran kecil
dilakukan pengaruhnya terhadap pencernaan serat. Protozoa rumen berukuran besar
dapat berperan sebagai predator bagi bakteri baik secara langsung maupun tidak
langsung (Thalib, 2000). Didukung oleh pernyataan Rahmadi (2003), bahwa banyak
bukti menunjukkan bahwa banyak Holotrichia
dan oligotrichia secara aktif
memakan bakteri di dalam rumen. Spesies protozoa di dalam rumen berubah
tergantung pada makanan rumiansia, musim dan lokasi geografis.
Masruroh (2013), berpendapat bahwa keberadaan
protozoa dalam rumen sering mengganggu ekosistem bakteri, karena mempunyai
sifat memangsa bakteri dan secara negatif mempengaruhi proses pencernaan serat
pakan, oleh karena itu perlu dilakukan defaunasi protozoa. Salah satu agen
defaunasi yang dapat digunakan untuk menekan populasi protozoa adalah saponin
yang merupakan hasil metabolisme sekunder tanaman. Saponin dapat mengganggu
perkembangan populasi protozoa karena saponin mampu membuat suatu ikatan dengan
sterol pada permukaan membran sel protozoa. Hal tersebut menyebabkan membran
sel protozoa pecah, sel mengalami lisis dan akhirnya mengakibatkan kematian
pada protozoa.
C. FUNGI DALAM RUMEN
Ukuran
oscillospora lebih besar daripada
bakteri. Struktur selnya memperlihatkan adanya filament – filament yang membagi
sel. Mikrobia jenis ini tidak dapat dikulturkan di luar rumen. Sampai saat ini
sekarang ini masih diduga sebagai ragi (yeast),
tetapi struktur dinding sel dan komposisinya mirip bakteri gram negatif.
Organisme ini dinamakan sebagai Oscillospira
guillermondii dan hanya terdapat dalam rumen.
Ragi (yeast) peranannya sampai saat ini belum jelas, tetapi organisme
ini terlibat dalam fermentasi gula dan pencernaan selulosa. Sembilan spesies
berasal dari empat genera yang pernah diamati di dalam rumen, yaitu Candida, Trichosporon, Rhodtoirula dan Saccharomyces. Fungsi kapang (Mould)
dalam rumen sampai saat ini belum diketahui. Kapang juga jarang ditemukan di
dalam rumen. Kapang yang telah diidentifikasi ada di dalam rumen adalah spesies
dari Mucor dan Aspergillus.
Fungsi
utama mikrobia rumen adalah 1) mencerna selulosa, pati, pectin, silan, pentosa
dan karbohidrat terlarut dalam ransum; 2) mencerna protein dan senyawa nitrogen
dalm ransum; 3) mensintesis protein dan asam amino yang berasal dari ammonia
dan 4) mensintesis vitamin yang dibutuhkan oleh induk semang (host) dan spesies
mikrobia.
KESIMPULAN
Proses pencernaan pada saat lahir pada hewan ruminansia
seperti pada hewan nonruminasia, kemudian rumen berkembang sehingga akhirnya
mencapai kapasitas 4 – 6 kali lebih besar dari kapasitas abomasum. Rumen
berkembang cepat pada ternak ruminansia yang masa pertumbuhannya dipelihara
secara pastura. Pakan ternak ruminansia yang masa pertumbuhannya hanya diberi
susu saja maka perkembangan rumen berjalan dengan lambat. Ternak ruminansia
muda mulai memamahbiak pada umur 2 minggu apabila disediakan hijauan. Rumen berkembang
paling cepat diikuti oleh retikulum, omasum dan abomasum.
Mikroorganisme didalam rumen terdapat tiga masam
yaitu bakteri, protozoa dan fungi. Fungsi bakteri adalah mencerna pakan, sesuai
dengan jenis bakteri pakan yang dicerna berbeda – beda. Fungsi utama mikrobia
rumen adalah mencerna selulosa (bakteri selulolitik, pati (bakteri amilolitik),
pectin, silan, pentosa dan karbohidrat terlarut dalam ransum; mencerna protein
(bakteri proteolitik) dan senyawa nitrogen dalm ransum, mensintesis protein dan
asam amino yang berasal dari ammonia dan mensintesis vitamin yang dibutuhkan
oleh induk semang (host) dan spesies mikrobia.
DAFTAR
PUSTAKA
Masruroh, Siti, Caribu dan Suwarno. 2013.”Populasi Protozoa Dan Produksi Gas
Total dari Rumen Kambing Perah Yang Pakannya Disuplementasi Ekstrak Herbal Secara
In Vitro”. Jurnal Ilmiah Peternakan 1(2): 420- 429.
Nuswantara,
Limbang Kurniawan.2002.Ilmu Makanan
Ternak Ruminansia (Sapi Perah).Jurusan Nutrisi dan Makanan ternak, Fakultas
Peternakan, Universitas Diponegoro, Semarang.
Orskov, O .R . 1982 . Protein Nutrition In Rument. Academic
Press London.
Rahmadi, Didiek.2003. Ruminologi Dasar.Jurusan Nutrisi dan Makanan
Ternak. Fakultas Peternakan, universitas Diponegoro, semarang.
Suwandi.1997. “Peranan
Mikroba Rumen Pada Ternak Ruminansia”.
Lokakarya Fungsional Non Penelitian. Balai Penelitian Ternak
Ciawi, P .O. Box 221, Bogor.
Thalib, Amlius.2000.”Identifikasi
Morfologis dan Uji Aktivitas Mikroba Rumen dari Hewan – hewan Ruminansia yang
telah Teradaptasi pada Substrat Selulosa dan Hemiselulosa”.Seminar Nasional Peternakan dan Veteriner.Balai Penelitian Ternak,
Bogor.
Widyastuti,
Y.1994.”Pengaruh adaptasi dan transfer terhadap aktivitas kecernaan Ruminococcus flave faciens 17”. Pros. Seminar Hasil Penelitian dan
Pengembangan Bioteknologi II . Cibinong. pp. 313-319.
Terima kasih sudah berkunjung semoga bermanfaat ^_^
1 komentar:
syukron mbak. izin copas :)
Posting Komentar