3

TINJAUAN PUSTAKA

SuplemenMineral, Mineral Organik dan Biomineral

SuplemenMineral

Suplemen mineral merupakan pakan pelengkap yang berfungsi melengkapi

atau mencukupi kebutuhan ternak akan mineral. Pada intinya suplemen mineral

diberikan apabila pakan yang diberikan ke ternak kandungan mineralnya tidak dapat

mencukupi kebutuhan ternak akan mineral. Mineral memegang peranan penting

dalam nutrisi. Presentase kadar mineral total dari makanan ruminansia hanya

sebagian kecil dari konsumsi bahan kering total (Adriani dan Mushawwir, 2009).

Solusi dari permasalahan tersebut adalah pemberian suplemen mineral yang dapat

memenuhi kebutuhan ternak. Suplemen diberikan agar ketersediaan mineral bagi

tubuh ternak dapat meningkat.

Suplemen mineral dianjurkan untuk memenuhi beberapa prinsip, antara lain

mengandung 6%-8% total P; rasio Ca:P sebesar 2:1; mensuplai 50% elemen mikro

Co, Cu, I, Mn, dan Zn; bentuk mineral yang digunakan adalah mudah digunakan dan

terhindar dari kontaminasi dengan mineral-mineral beracun (misalnya sumber P yang

terkontaminasi dengan F); suplemen tersebut hendaknya cukup palatable untuk

menjamin tingkat konsumsi yang baik; diperhatikan ketepatan menimbang,

pencampuran yang homogen; besar partikel yang memudahkan pencampuran

dilakukan secara homogen; kebutuhan cukup, dan daya guna setiap elemen yang

digunakan dan tingkat konsumsi hewan baik (Parakkasi, 1999).

Mineral Organik

Bioproses dalam rumen dan pasca rumen harus didukung oleh kecukupan

mineral makro dan mikro. Mineral berperan dalam optimalisasi bioproses dalam

rumen dan metabolisme zat–zat makanan. Pemberian mineral dalam bentuk organik

dapat meningkatkan ketersediaan mineral sehingga dapat lebih tinggi diserap dalam

tubuh ternak (Muhtarudin, 2003; Muhtarudin et al., 2003). Mineral organik memiliki

keunggulan–keunggulan daripada mineral anorganik, antara lain lebih mudah larut

karena mengikuti kelarutan senyawa organik yang mengikatnya, lebih mudah diserap

4

dan mencegah antagonisme dengan mineral lainnya (McDowell, 1992). Mineral

organik yang telah ada dibuat dengan bantuan fungi atau dengan bantuan media

pengikatan seperti sumber protein.

Suplemen mineral organik ini misalnya berupa Zn proteinat dan Cu proteinat.

Prinsip pembuatan Zn proteinat dan Cu proteinat yang telah dilakukan oleh Silalahi

(2003) dan Setyoningsih (2003) adalah terinkorporasinya Zn dan Cu ke dalam fungi

Rhizopus sp, produk tersebut dilaporkan lebih tersedia bagi ruminansia dibandingkan

suplemen mineral anorganik. Anuraga (2003) juga menyatakan bahwa pemberian

ransum Cr organik dalam uji in vitro menunjukkan hasil kecernaan bahan organik

(KCBO) dan konsentrasi VFA total yang lebih stabil bila dibandingkan dengan Cr

anorganik. Menurut Toharmat (2010), mineral organik memiliki beberapa fungsi

seperti mengurangi antagonisme interferensi dan kompetisi antar mineral

meningkatkan bioavailability, mengurangi pengaruh negatif anti nutrisi dan

mengurangi pencemaran.

Suplementasi mineral Zn dan Cu organik dengan pengikatan ampas bir,

ampas kecap dan ampas tahu mampu secara nyata meningkatkan produksi susu sapi

perah (Bayu, 2004). Hasil penelitian Noviana (2004) juga menunjukkan bahwa

suplementasi Zn dan Cu organik mampu meningkatkan konsumsi bahan kering

ternak yang diberi perlakuan ransum suplemen baik dengan taraf pemberian 1;1,5

atau 2 kg (perlakuan B, C atau D) relatif lebih tinggi dibandingkan konsumsi sapi

yang tidak diberi ransum suplemen. Pemberian ransum suplemen yang mengandung

ikatan ampas tahu dengan seng dan tembaga mampu meningkatkan konsumsi BK,

PK dan energi (Chairani, 2004). Penelitian Arimbi (2004)memperlihatkan bahwa

pemberian ransum suplemen mineral organik mampu meningkatkan konsumsi

ransum, produksi susu, berat jenis susu, kadar lemak, kadar protein, dan kadar

laktosa susu. Anam (2004) juga menyatakan bahwa pemberian ransum suplemen

mineral organik dapat meningkatkan konsumsi BK, PK, produksi susu, dan kualitas

susu.

Biomineral

Biomineral merupakan salah satu bentuk suplemen yang berbahan dasar

mikroba cairan rumen RPH dan mempunyai nilai biologis yang cukup baik bila

5

ditinjau dari segi nutrien mikroba rumen. Istilah "biomineral" digunakan untuk

membedakan dengan suplemen mineral organik. Perbedaan yang mendasar antara

mineral organik dengan biomineral adalah produksi biomineral dari cairan rumen

limbah RPH dapat dilakukan dengan proses pemanenan produk inkorporasi zat

makanan oleh mikroba rumen ke dalam protein mikrobialnya, sedangkan mineral

organik yang diproduksi selama ini menggunakan sumber protein atau media

pengikat dan menggunakan bakteri untuk merngikat atau menginkoorporasi mineral.

(Tjakradidjaja et al., 2007)

Uji stabilitas biomineral dengan metode Tilley dan Terry (1963)

menunjukkan bahwa biomineral cukup fermentable dan degradable didalam rumen.

Tingkat degradasi dan kecernaan bahan kering dan bahan organik yang cukup tinggi

menunjukkan penggunaan biomineral yang bagus di rumen dan organ pasca rumen

(Tjakradidjaja et al., 2007). Biomineral memiliki kandungan nutrien yang tinggi

untuk menopang kebutuhan ternak terutama kandungan mineral mikro sehingga

penggunaan biomineral untuk suplementasi mineral sangat bermanfaat untuk

memenuhi kebutuhan mineral pada ternak. Biomineral juga merupakan solusi dalam

menangani pencemaran lingkungan akibat limbah yang dihasilkan dariRPH yang

selama ini hanya dimanfaatkan menjadi biogas. Nilai biologis biomineral yang cukup

baikdapat dimanfaatkan untuk ternak apabila dibarengi dengan tingkat

bioavailabilitas dari biomineral dalam organ pasca rumen.

Tahapan–tahapan yang dilakukan untuk menghasilkan biomineral dari cairan

rumen RPH dapat dilakukan dengan proses pemanenan produk inkorporasi zat

makanan oleh mikroba rumen ke dalam protein mikrobialnya melalui penggunaan

pelarut asam, pengendapan, penambahan bahan carrier dan pengeringan dibawah

sinar matahari (Tjakradidjaja et al., 2007). Fungsi pengasaman dalam pembuatan

biomineral dijelaskan pada penelitian Permana (2010), bahwa tingkat pengasaman

pada level pH 5,5 dapat meningkatkan kadar BK endapan cairan rumen sebesar

4,38% dan dapat meningkatkan kadar abu pada endapan biomineral. Kadar BK dan

kadar abu endapan yang lebih tinggi pada pengasaman dengan pH 5,5 dibandingkan

pH 3,5 dan 4,5 menunjukkan bahwa pH pengasaman 5,5 merupakan pH yang paling

mendekati titik isoelektrik atau pH optimal dalam produksi biomineral cairan rumen.

Dengan demikian untuk memproduksi biomineral menggunakan pengasaman pada

6

level pH 5,5. Tahapan pengendapan dan penambahan bahan carrier berfungsi untuk

mempercepat proses penguapan pada cairan rumen dan memperbanyak volume

biomineral dan tahapan pengeringan biomineral dibawah sinar matahari yang

berfungsi untuk mengurangi kadar air (Tjakradidjaja et al., 2007). Biomineral dengan

penambahan bahan carier, tanpa penambahan bahan carier, dienkapsulasi dengan

menggunakan formaldehide, dan tanin daun jambu memperlihatkan perbedaan

kandungan nutrien dari setiap perlakuan terlihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi Biomineral

Biomineral BK Abu PK LK SK BETN

100%BK

Original* 90,13 38,85 23,84 12,26 4,59 20,46

Kontrol** 96,04 4,18 14,11 1,09 1,48 79,14

Formaldehide 97,83 2,89 14,22 1,44 1,31 80,14

Tanin daun

jambu

93,77 3,19 13,02 2,39 0,89 80,15

Sumber : Tjakradidjaja et al., (2009)

*Original: biomineral tanpa penambahan bahan carier

**Kontrol: biomineral dengan penambahan bahan carier

Pemberian biomineral 1% dalam ransum pada sapi perah dapat meningkatkan

performans ternak dan menghasilkan laju pertumbuhan yang lebih baik.Pengaruhnya

terjadi melalui peningkatan konsumsi dan pencernaan nutrien. Namun penggunaan

biomineral tersebut belum mampu meningkatkan produksi susu (Suryahadi dan

Tjakradidjaja, 2009). Suganda (2009) menyatakan bahwa pemberian biomineral yang

telah diperbaiki kadar Ca-nya (sesuai kebutuhan anak sapi) pada taraf 0,05

kg/ekor/hari (atau sekitar 1% dari konsentrat) pada sapi jantan Friesian-Holstein

lepas sapih dapat meningkatkan konsumsi ransum,BK, PK, SK dan TDN. Sebagai

efek dari perlakuan ini adalah meningkatnya daya produksi ternak dengan

menghasilkan PBB yang cukup tinggi. Rakhmanto (2009) menambahkan bahwa

pemberian biomineral mempengaruhi konsumsi mineral Ca, K, Mg dan S. Hasil

tersebut tidak berbeda dengan pemberian suplemen mineral mix; oleh karena itu,

biomineral cairan rumen dapat digunakan sebagai suplemen pakan ternak pengganti

suplemen mineral komersial. Penelitian Mulyawati (2009) yang mengenkapsulasi

7

biomineral dengan serbuk gergaji hidrolisis dan limbah kertas menyebabkan

terjadinya kenaikan kadar abu dan kandungan serat kasar .

Mineral (Ca, P, Mg, dan S), Kebutuhan dan Defisiensi Mineral

Mineral

Mineral merupakan zat makanan yang berperan dalam metabolisme tubuh

terutama pada ternak dan keberadaannya dalam tubuh ternak sekitar 5 % dari bobot

tubuh ternak. Mineral secara umum diklasifikasikan menjadi dua golongan

berdasarkan jumlah yang dibutuhkan dalam pakan yaitu mineral makro dan mikro

(McDowell, 1992). McDonald et al. (2002) menambahkan bahwa mineral esensial

diklasifikasikan kedalam mineral makro dan mineral mikro tergantung kepada

konsentrasi mineral tersebut dalam tubuh hewan atau jumlah yang dibutuhkan dalam

makanan. Mineral bagi ternak ruminansia, selain digunakan untuk memenuhi

kebutuhannya sendiri, juga digunakan untuk mendukung dan memasok kebutuhan

mikroba rumen. Apabila terjadi defisiensi salah satu mineral maka aktifitas

fermentasi mikroba tidak berlangsung optimum sehingga akan berdampak pada

menurunnya produktivitas ternak (McDowell,1992).

Mineral secara umum diklasifikasikan menjadi 2 golongan berdasarkan

jumlah yang dibutuhkan dalam pakan (McDowell, 1992; Underwood, 1981) yaitu

mineral makro yaug dibutuhkan dalam jumlah lebih besar dan berada dalam tubuh

ternak pada level yang lebih tinggi yaitu lebih besar dari 100 ppm yang dinyatakan

dalam persen (%) (McDowell, 1992; NRC, 1988) dan mineral mikro yang

dibutuhkan dalam jumlah lebih sedikit (McDowell, 1992;NRC, 1988) yaitu lebih

kecil dari 100 ppm yang dinyatakan dalam ppm atau ppb (McDowell, 1992).

Mineral makro meliputi Ca, P, Mg, Na, K, S dan Cl. Mineral mempunyai

peranan antara lain sebagai komponen struktural organ tubuh dan jaringan, sebagai

katalis dalam sistem enzim dan hormon, berperan dalarn konstituen cairan tubuh dan

jaringan (McDowell, 1992; McDonald, 1988) atau sebagai larutan garam dalam

darah dan cairan tubuh lainnya yang berhubungan dengan tekanan osmotik dan

keseimbangan asam-basa.Winarno (1992) menyatakan bahwa mineral makro

berfungsi dalam pembentukan struktur sel dan jaringan, keseimbangan cairan dan

8

elektrolit dan berfungsi dalam cairan tubuh baik intraseluler dan ekstraseluler.

Tanuwiria et al. (2005) mengemukakan bahwa kekurangan mineral makro dapat

menyebabkan terjadinya penurunan produksi dan kualitas susu yang dihasilkan.

Pemberian mineral makro yang cukup dalam ransum sapi juga dapat meningkatkan

aktivitas mikroba rumen yang pada akhirnya akan meningkatkan metabolisme dari

sapi itu sendiri sehingga akan dihasilkan produksi yang meningkat.

Mineral mikro meliputi Fe, I, Cu, Co, Mn, Zn, Mo, Cr, F, Si, Ni, Al, Pb, Ru

dan Se (NRC, 1988). Mineral mikro berfungsi sebagai bagian dari struktur suatu

hormon yang mengatur aktivitas enzim agar dapat berfungsi secara maksimal atau

sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim-enzim. Keuntungan suplementasi mineral

mikro adalah 1. Meningkatkan pencernaan BK, 2. Meningkatkan produksi susu, 3.

Meningkatkan Fermentasi rumen dan 4.Meningkatkan pengeluaran kotoran

(Underwood dan Suttle, 2001).

Kalsium (Ca)

Kalsium merupakan mineral paling banyak berada dalam tubuh yaitu lebih

dari 98% Ca berada dalam tulang dan gigi (McDowell, 1992). Ca untuk ternak

berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi, transmisi saraf, pengaturan jantung,

pembekuan darah, aktivitas dan stabilisasi enzim dan sebagai komponen mineral

dalam susu pada sapi laktasi (NRC, 2002; Horst et al., 1994). Fungsi Ca yang tidak

kalah penting adalah sebagai penyalur rangsangan–rangsangan syaraf dari satu sel ke

sel lain.

Fosfor (P)

Fosfor (P) adalah mineral yang jumlahnya terbesar kedua setelah Ca

yaitu29% dari total mineral tubuh (McDowell, 1992), atau sekitar 80%-85% total P

tubuh; P seperti juga Ca berfungsi dalam pembentukan tulang dan gigi, dan berperan

dalam fosforilasi dan oksidasi beberapa enzim penting. Fosfor juga merupakan

pembentuk protein fosfor, asam nukleat dan lipida-lipida fosfor, dan mempunyai

peranan dalam metabolisme Ca(Williamson dan Payne, 1993). Pada ruminansia P

dibutuhkan untuk perkembangan mikroba rumen (Vrzgula, 1990). P pada ruminansia

juga sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan sel mikroba rumen dan mencerna serat

9

maksimal oleh bakteri selulolitik serta menstimulir produksi VFA (Chruch 1988;

Rukebusch dan Stivend, 1980). Fosfor dibutuhkan oleh semua sel mikroba terutama

untuk menjaga integritas dari membran sel dan dinding sel, komponen dari asam

nukleat dan bagian dari molekul berenergi tinggi seperti ATP dan ADP (Bravo et al.,

2003; Rodehutscord et al., 2000).

Magnesium (Mg)

Magnesium merupakan salah satu mineral yang dibutuhkan oleh ternak yang

berfungsi dalam perkembangan tulang dan aktivitas sistem enzim (McDonald, 1988),

kadarnya dalam tulang sekitar 62% dan 1% dalam sel. Kadar Mg plasma dalam

keadaan normal adalah 1,70-2,50 mg/dl (Georgievskii, 1982) atau 2-4 mg/dl

(McDowell, 1992). Magnesium dalam plasma sebagian terikat dalam protein yang

tidak terdifusi, sebagian dalam bentuk molekul dan bentuk bebas (Vrzgula, 1990).

Sulfur (S)

Sulfur atau belerang adalah salah satu unsur penting yang mempengaruhi

proses fermentasi dalam rumen. Sulfur berperan dalam pembentukan protein

mikroba. Rasio N : S dalam protein mikroba berkisar antara (11:1) sampai (22:1),

dengan perbandingan rata 14:1. Sulfur diabsorpsi di dalam rumen dalam bentuk

sulfida (Arora,1989). Belerang berada dalam bentuk sulfat yang terdapat pada tulang

rawan dan terikat dalam ikatan ester ke asam amino serin dalam hormon peptide

kolesistokinin. Peran S sangat penting dalam tubuh yaitu untuk pembentukan protein

mikroba dan defisien S mengindikasikan defisien protein mikroba dalam tubuh

(McDonald, 2002). Selain berperan dalam pembentukan protein mikroba, S juga

berperan dalam menstimulir produksi VFA (Ruckebusch dan Stivend,1980).

Sebagian besar senyawa sulfur dapat disintesis secara in vivo dari asam amino

esensial.

Kebutuhan Mineral Bagi Mikroba Rumen dan Ternak Ruminansia

Ternak ruminansia sebagaimana ternak lainnya memerlukan nutrisi sesuai

dengan status fisiologisnya. Pertumbuhan mikroba yang optimalmembutuhkan

nutrien yang cukup dalam rumen seperti energi, protein, asam–asam amino, mineral

dan vitamin. Suplementasi suatu nutrien harus disesuaikan dengan ketersediaan

10

nutrien lainnya. Salah satu nutrisi yang dibutuhkan ternak untuk menunjang

kelangsungan hidup yaitu mineral. Mineral merupakan salah satu zat makanan yang

keberadaanya dalam pakan ternak relatif kecil (Church, 1991), tetapi kebutuhannya

sangat penting dalam proses metabolisme.

Beberapa mineral berperan penting dalam meningkatkan aktivitas mikroba

rumen. Sulfur adalah salah satu unsur penting yang mempengaruhi proses fermentasi

dalam rumen selain S, Zn juga dibutuhkan untuk mempercepat sintesa protein oleh

mikroba melalui pengaktifan enzim–enzim mikroba. Selain itu ruminansia juga

mensintesa vitamin B12 dari kobalt (Co) melalui mikroorganisme. Mineral natrium

(Na) juga dibutuhkan dalam membantu proses pencernaan rumen dengan cara

meningkatkan aktivitas mikroba. Mineral juga berperan penting untuk pertumbuhan

mikroba seperti P dan S (Preston dan Leng, 1987 ; Komisarczuk dan Durand,

1991), kebutuhan mikroba akan mineral P dan S berturut–turut 2,8–4,3 dan 2,5–3,2

g/kg BK. Pedoman kebutuhan mineral untuk pertumbuhan mikroba rumen masih

mengacu pada data NRC dan data hasil penelitian lain yang berasal dari daerah

temperate atau sub tropis (Zainet al., 2001). Fosfor adalah mineral yang penting

untuk metabolisme. Mineral P sering defisien dalam ransum ternak ruminansia. Hal

ini disebabkan kandungan P hijauan di Indonesia umumnya rendah (Little, 1986).

Kandungan P pada rumput berkisar antar 1–2,2g/kg BK, sedangkan limbah pertanian

kandungan P-nya 1–2 g/kg BK. Fosfor dibutuhkan oleh semua sel mikroba terutama

untuk menjaga integritas dari membran sel dan dinding sel, komponen dari asam

nukleat dan bagian dari molekul berenergi tinggi (ATP, ADP dan AMP) (Bravo et

al., 2003: Rodehutscord et al., 2000). Kebutuhan mineral P tercukupi, maka populasi

bakteri rumen akan meningkat karena P dibutuhkan untuk sintesis ATP dan protein

mikroba. Kepentingan lain dari P adalah sebagai aktivator enzim dan reaksi yang

berhubungan dengan pembebasan energi untuk membentuk ATP. Suplementasi

mineral P pada jerami padi amoniasi mampu meningkatkan kecernaan BK dari

43,24% sampai dengan 48,46%.

Beberapa faktor yang mempengaruhi kebutuhan mineral pada ternak adalah

tingkat produksi, umur, konsumsi dan ketersediaan mineral tersebut. Kebutuhan

mineral untuk sapi didaerah tropis 50% lebih tinggi daripada yang direkomendasikan

oleh NRC (Pilliang dan Suryahadi, 1996). Suharno (1990) menyatakan suplementasi

11

mineral sebanyak 200% dari yang direkomendasikan NRC mampu meningkatkan

kadar Ca dan P tanpa menimbulkan toksik .

Kebutuhan mineral makro dan mineral mikro berdasarkan bobot badan (BB)

setiap individu ternak disajikan Tabel 2. dan kebutuhan mineral makro dan mikro

pada sapi perah dapat dilihat pada Tabel 3. serta kebutuhan mineral pada sapi

pedaging ditunjukkan pada Tabel 4. Berdasarkan kedua tabel tersebut dapat

disimpulkan bahwa kebutuhan mineral makro lebih tinggi daripada mineral mikro

dan semakin tinggi produksi ternak semakin tinggi pula kebutuhan akan mineral

yang harus dipenuhi. Kebutuhan mineral antara sapi perah dan sapi pedaging juga

menunjukkan adanya perbedaan. Kebutuhan mineral untuk sapi perah lebih tinggi

daripada sapi pedaging karena sapi perah membutuhkan mineral yang tinggi untuk

produksi susu selain memenuhi kebutuhan hidup pokok.

Tabel 2. Kebutuhan Mineral pada Ternak

Mineral Makro g/kg Bobot tubuh Mineral mikro mg/kg Bobot tubuh

Kalsium (Ca) 15 Besi (Fe) 20-80

Fosfor (P) 10 Seng (Zn) 10-50

Magnesium (Mg) 0,4 Tembaga (Cu) 1-5

Sulfur (S) 1,5 Molibdenum (Mo) 1-4

Natrium (Na) 1,6 Selenium (Se) 1-2

Kalium (K) 2 Iodin (I) 0,3-0,6

Klor (Cl) 1,1 Mangan (Mn) 0,2-0,5

Kobalt (Co) 0,02-0,01

Sumber: McDonald et al. (2002)

Tabel 3. Kebutuhan Mineral untuk Sapi Perah

Laktasi

Mineral Jantan Dara Awal laktasi Kering Produksi

7-13 liter

Produksi

13-20 liter

Ca (%) 0,30 0,41 0,77 0,39 0,43 0,51

P (%) 0,19 0,30 0,48 0,24 0,28 0,33

Mg(%) 0,16 0,16 0,25 0,16 0,20 0,20

S (%) 0,16 0,16 0,25 0,16 0,20 0,20

12

Na (%) 0,65 0,65 1 0,65 0,90 0,90

Fe (ppm) 50 50 50 50 50 50

Mn (ppm) 40 40 40 40 40 40

Zn (ppm) 40 40 40 40 40 40

Sumber: NRC (2002)

Tabel 4. Kebutuhan Mineral Sapi Pedaging

Sumber : NRC (2002)

Defisiensi mineral

Defisiensi mineral sering sekali dialami oleh ternak ruminansia. Hal ini dapat

terjadi karena perbedaan penyerapan yang besar diantara mineral. Contoh

permasalahan yang sering terjadi yaitu penyerapan Zn relatif sedikit yaitu 10%-40%

dari konsumsi Zn, demikian pula dengan Cu yang memiliki efisiensi penyerapan

yang rendah dengan rataan 12%. Jumlah Zn dan Cu yang diserap tergantung pada

makanan yang dikonsumsi dan kehadiran mineral divalen lainnya yang dapat

berkompetisi dalam penyerapannya.

Penyakit defisiensi mineral terutama diakibatkan oleh kurangnya kandungan

mineral tertentu pada pakan ternak, tetapi tidak menutup kemungkinan akibat

terjadinya interaksi unsur-unsur mineral dalam pakan tersebut. Timbulnya penyakit

juga disebabkan oleh kondisi daerah, yaitu lahan kering marginal dengan curah hujan

rendah (Darmono,2007).

Gartenberg et al. (1990) menyatakan bahwa tanah tempat hijauan tumbuh

miskin unsur mineral maka ternak yang mengkonsumsi hijauan tersebut akan

Mineral GrowingFini

shing

Dara Awal laktasi

Ca(%) 0,13 0,27 0,16

P(%) 0,05 0,19 0,09

Mg (%) 0,10 0,12 0,20

S(%) 0,15 0,15 0,15

Na (%) 0,06 -0,08 0,06-0,08 0,10

Fe (mg/kg) 50 50 50

Mn (mg/kg) 20 40 40

Zn (mg/kg) 30 30 30

13

menunjukkan gejala penyakit defisiensi mineral. Gejala awal berupa penurunan

reproduksi sekitar 20%-75%, retensi plasenta, anak yang lahir menjadi lemah dan

angka kematian anak yang tinggi. Penyakit lain yang timbul adalah pneumonia,

diare, stomatitis, anoreksia, dan penurunan produksi susu sapi perah. Gejala lain

yang lebih parah ialah patah tulang, kulit kering dan bersisik, serta kekurusan yang

hebat. Pemberian mineral tambahan pada ternak ruminansia yang hidup di daerah

yang tanahnya miskin unsur mineral perlu dilakukan.

Hasil pengamatan Suryahadi (1990) di berbagai daerah yang meliputi dataran

tinggi (Garut, Lembang, Boyolali, dan Malang) dan dataran rendah (Bogor, Klaten,

dan Pasuruan) juga menunjukkan kadar mineral Ca, Na, Zn, P, dan Mg yang rendah

di sebagian besar wilayah, sedangkan mineral K, Fe, Mn, dan Cu dalam kisaran yang

cukup. Defisiensi mineral pada ternak ini juga diperparah dengan kandungan mineral

yang terdapat didalam konsentrat, yang umumnya sangat beragam dan kurang

memadai. Selain itu, ketersediaan mineral yang berasal dari pakan di dalam tubuh

ternak juga terbatas. Hasil penelitian Tasse (1999) menunjukkan bahwa ketersediaan

biologis Ca lebih rendah dari kebutuhan Ca sapi laktasi untuk produksi sekitar 8,64

kg susu/hari bila dibandingkan dengan standar NRC (1988). Tasse (1999) juga

menyatakan bahwa ketersediaan biologis fosfor lebih tinggi dari kebutuhan fosfor

sapi laktasi produksi 8,64 kg susu/hari. Masalah tersebut dapat diatasi dengan

pemberian mineral dalam bentuk mudah tersedia dan mempunyai hubungan

antagonis rendah, yaitu dengan cara pemberian mineral organik (Kardaya et al.,

2001).

Cairan Rumen dan Proses Fermentasi Zat Makanan

Cairan Rumen

Cairan rumen merupakan sumber inokula yang dapat dengan cepat

menghancurkan struktur sitoplasma dari sel tanaman. Penghuni terbesar dalam cairan

rumen adalah bakteri yaitu 1010

-1012

sel/ml. Cairan rumen dan populasi terbesar

kedua diduduki oleh protozoa yang mencapai 105-10

6 sel/ml cairan rumen, namun

karena ukuran tubuhnya lebih besar daripada bakteri maka biomassanya ternyata

cukup besar yakni mengandung lebih kurang 40% total nitrogen (N) mikroba rumen

(Hungate, 1966).

14

Proses Fermentasi Sumber Energi dan Produksi Voltile Fatty Acid (VFA)

Karbohidrat merupakan komponen yang mendominasi suatu bahan pakan dan

umumnya berupa selulosa, hemiselulosa, pati, dan pektin. Hasil pencernaan

karbohidrat dalam rumen terutama berupa asam lemak mudah terbang (volatile fatty

acid = VFA) (Puastuti, 2005). VFA umumnya terdiri dari asetat, propionat, dan

butirat serta beberapa jenis asam lainnya yang diproduksi dalam rumen sebagai hasil

akhir dari fermentasi mikroba. VFA yang sebagian besar diproduksi rumen hilang

melalui penyerapan dinding rumen, walaupun suatu proporsi (10%-20% pada domba

dan mencapai 35% pada sapi perah) lolos ke abomasum dan selanjutnya diserap

(France dan Dijkstra, 2005). Parakkasi (1999) menambahkan bahwa sebagian besar

VFA diserap langsung melalui dinding rumen, hanya sedikit asetat, beberapa

propionat dan sebagian besar butirat termetabolisme dalam dinding rumen. VFA

yang terbentuk merupakan sumber energi utama dan salah satu ciri khas dari

ruminansia.

Menurut McDonald et al. (2002), konsentrasi VFA umumnya berkisar antara

70-150 mM. Konsentrasi VFA setiap individu ternak biasanya berkaitan dengan pola

fermentasi dalam rumen. Faktor–faktor yang mempengaruhi pola fermentasi yaitu

pakan basal, tipe karbohidrat pakan, bentuk fisik pakan, tingkat konsumsi, frekuensi

makan dan penggunaan aditif kimia (France dan Dijkstra, 2005).

Proses Fermentasi atau Degradasi Sumber Protein dan Produksi Amonia

Ruminansia mensintesa asam amino dari zat–zat yang mengandung N yang

lebih sederhana melalui aktifitas mikroorganisme dalam rumen (Anggorodi, 1994).

Protein yang berasal dari ransum masuk kedalam rumen akan mengalami proses

hidrolisa oleh mikroba rumen. Hidrolisa protein menjadi asam amino diikuti oleh

proses deaminasi untuk membebaskan amonia (NH3). Amonia merupakan sumber N

utama dan penting untuk sistem protein mikroba (Sakina, 2005). Sebanyak 82%

spesies mikroba rumen mampu menggunakan amonia sebagai sumber N untuk

sintesis protein (Sutardi, 1979).

Amonia merupakan indikasi yang menunjukkan degradasi dan sintesis

mikrobial. Pemberian pakan defisiensi protein atau protein tahan terhadap degradasi

oleh mikroba rumen, konsentrasi amonia rumen menjadi rendah dan pertumbuhan

15

mikroba menjadi lambat. Namun apabila proses degradasi protein berjalan sangat

cepat dibandingkan sintesis protein, amonia akan terakumulasi dalam cairan rumen

sehingga konsentrasinya berlebihan. Jika hal ini terjadi, amonia akan diserap

kedalam darah, dibawa ke hati dan diubah menjadi urea. Sebagian urea masuk

kembali ke rumen melalui saliva atau langsung menembus dinding rumen, tetapi

sebagian besar dieksresikan melalui urin. (McDonald et al., 2002).

Konsentrasi optimum amonia dalam cairan rumen berkisar antara6-21 mM

(McDonald et al., 2002). Amonia yang dibebaskan dalam rumen sebagian besar

dimanfaatkan oleh mikroba untuk mensintesis protein mikroba. Bahkan amonia yang

dibebaskan dari urea atau garam–garam amonium lain dapat dipergunakan untuk

sintesis protein mikroba. Puastuti (2005) menyatakan bahwa proses proteolitik dan

deaminasi asam amino menjadi amonia diduga tidak memiliki kontrol metabolik. Hal

ini berarti degradasi dan deaminasi asam amino terus berlangsung meskipun telah

terjadi akumulasi amonia yang cukup tinggi.

Protein mikroba merupakan sumber pasokan asam amino bagi induk semang.

Sintesis protein mikroba tergantung kepada kecepatan pemecahan nitrogen makanan,

kecepatan absorpsi amonia dan asam–asam amino, kecepatan alir bahan keluar dari

rumen, kebutuhan mikroba akan asam amino dan jenis fermentasi rumen berdasarkan

jenis makanan (Arora, 1989). Selain protein mikroba, sumber pasokan asam amino

bagi induk semangjuga berasal dari protein pakan yang tidak terdegradasi dalam

rumen, melalui cara tersebut diharapkan pasokan asam amino untuk diserap oleh

usus halus menjadi lebih banyak (Puastuti,2005).

Degradabilitas Bahan Kering dan Bahan Organik

Degradabilitas menunjukkan tingkat degradasi oleh mikroba didalam rumen.

Degradasi adalah jumlah bagian bahan pakan yang larut dan benar-benar dipecah

oleh mikroba rumen. Pengukuran degradasi dalam rumen sangat ditentukan oleh

faktor kelarutan bahan pakan dan waktu inkubasi yang selanjutnya mempengaruhi

laju degradasi di dalam rumen (Lubis, 1992).Degradabilitas ransum berkaitan dengan

komposisi nutrisi dari ransum,terutama kandungan SK (Rahmawati, 2001).

Degradabilitas dapat dijadikan salah satu indikator dalam menentukan kualitas

ransum.Persentase degradabilitasbaik BK maupun bahan organik (BO) yang

16

dihasilkan menunjukkan jumlahnutrien dalam pakan yang dapat dimanfaatkan oleh

mikroba dalam rumen (Sutardi,1977). Suryahadi dan Tjakradidjaja (2009)

menambahkan bahwa kualitas nutrien dapat dievaluasi berdasarkan degradabilitas

dan kecernaannya. Hal ini penting untukmenentukan ketersediaan nutrien guna

memenuhi kebutuhan mikroba rumen dalamsintesis protein.

Laju degradasi protein dan BO konsentrat serta leguminosa lebih

tinggidaripada rumput. Laju degradasi protein dan BO yang bervariasi dipengaruhi

oleh perbedaan kandungan nutrien (protein atau bahan organik), tipe protein (struktur

dan kelarutan protein), interaksi nutrien khususnya karbohidrat dalam beberapa

pakan atau dalam rumen dan kandungan SK (Hermon, 2009). Besarnya pemanfaatan

bahan pakan serat oleh mikroba rumen salah satunya ditentukan oleh degradabilitas

BK dan BO. Kandungan SK yang tinggi akan menghambat gerak laju digesta di

dalam alat pencernaan dan menyebabkan penurunan degradasi karbohidrat maupun

zat–zat lainnya. Bahan kering (BK) dan bahan organik (BO) yang terdegradasi

semakin tinggi sejalan dengan lamanya proses fermentasi, jika fermentasi terjadi

lebih lama maka aktivitas mikroba rumen dalam mendegaradasi pakan semakin

meningkat. Penggunaan suplemen agen defaunasi dapat meningkatkan degradabilitas

BK dan BO. Agen defaunasi dapat menurunkan populasi protozoa dalam rumen

sehingga populasi bakteri meningkat dan lebih efektif mendegradasi pakan (Putra,

2006).

Proses Kecernaan Zat Makanan

Proses Kecernaan Bahan Kering dan Bahan Organik

Kecernaan pakan dapat didefinisikan dengan cara menghitung bagian zat

makanan yang tidak dikeluarkan melalui feses dengan asumsi zat makanan tersebut

telah diserap oleh ternak. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecernaan, yaitu

komposisi bahan pakan, perbandingan komposisi antara bahan pakan satu dengan

bahan pakan lainnya, perlakuan pakan, suplementasi enzim dalam pakan, ternak dan

taraf pemberian pakan (McDonald et al., 2002). Sutardi (1979) menyatakan bahwa

kecernaan BK dipengaruhi oleh kandungan protein pakan, karena setiap sumber

protein memiliki kelarutan dan ketahanan degradasi yang berbeda-beda.

17

Kecernaan BO merupakan faktor penting yang dapat menentukan nilai

pakan.Setiap jenis ternak ruminansia memilikimikroba rumen dengan kemampuan

yang berbeda–beda dalam mendegradasi ransum, sehingga mengakibatkan perbedaan

kecernaan. Kecernaan in vitro dipengaruhi beberapa hal yaitu pencampuran

pakan,cairan rumen dan inokulan, pH kondisi fermentasi, pengaturan suhu

fermentasi, lamanya waktu inkubasi, ukuran partikel sampel dan buffer (Selly, 1994).

Menurut Anggorodi (1994), faktor-faktor yang berpengaruh terhadap nilai kecernaan

yaitu pakan (perlakuan terhadap pakan, jenis, jumlah dan komposisi pakan), ternak

(umur ternak, kemampuan mikroba rumen mencema pakan, dan jenis hewan) dan

lingkungan (pH, suhu dan udara baik secara aerob maupun anaerob)

Teknik Pengukuran Degradabilitas dan Kecernaan Zat Makanan

Evaluasi ransum secara biologis dapat dilakukan di luar tubuh ternak atau di

laboratorium (in sacco dan in vitro) maupun menggunakan hewan percobaan (in

vivo). Metode in vitro menggambarkan model biologis yang menirukan proses

pencernaan in vivo dengan tingkat kompleksitas yang berbeda. Metode ini

mempelajari respon ternak ketika satu faktor bervariasi dan dikontrol tanpa interaksi

dengan faktor lain yang berhubungan, yang mungkin dapat menyembunyikan efek

utama ( Tilley dan Terry, 1963).

Metode in vitro digunakan untuk mempelajari proses individu dan kepekaan

individu tersebut terhadap variasi faktor. Metode in vitro dikembangkan untuk

memperkirakan kecernaandan tingkatdegradasi rumen terhadap pakan, dan

mempelajari berbagai respon perubahan kondisi rumen. Metode ini biasa digunakan

untuk mengevaluasi pakan, meneliti mekanisme fermentasi mikroba dan untuk

mempelajari aksi terhadap faktor antinurisi, aditif dan suplemen pakan (Lopez,

2005).

Awalnya banyak sistem in vitro yang terdiri dari pencernaan one stage dalam

cairan rumen untuk mengukur kecernaan in vitro. Tilley dan Terry (1963)

memperkenalkan metode two stage, metode ini paling banyak digunakan untuk

mengukur kecernaan in vitro. Tahap pertama ialah inkubasi dalam buffer cairan

rumen selama 48 jam dalam kondisi anaerob, kemudian dilanjutkan tahap kedua

yaitu pemberian pepsin dan inkubasi selama 48 jam (Tilley dan Terry.,1963;

18

McDonald et al., 2002). Residu yang dicerna dalam asam pepsin menggambarkan

pencernaan dalam abomasum (Lopez, 2005).Tilley dan Terry (1963) menyatakan

bahwa korelasi antara kecernaan in vitro dan in vivo cukup tinggi. Metode untuk

mengukur tingkat degradasi pakan dalam rumen (degradabilitas) adalah dengan cara

mengukur fermentasi bahan organik (melihat kinetika hilangnya substrat setelah

inkubasi dalam cairan rumen), dan degradasi protein (melihat kinetika produksi

amonia setelah inkubasi dalam cairan rumen) (Lopez, 2005).