Materi Kuliah (Power Point)

Download Report

Transcript Materi Kuliah (Power Point)

Slide 1

KULIAH
RUMINOLOGI
PENGUKURAN
DEGRADABILITAS
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 2

Pengukuran degradabilitas nutrien
pada ruminansia :
1. In vitro
2. In sacco/ in situ
3. In vivo

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 3

Kegunaan percobaan in vitro, untuk meneliti :

1. Pencernaan bahan kering/organik, serat,
dan faktor-faktor yang memengaruhinya
dari hijauan maupun ransum
2. Evaluasi protein pakan dan penggunaan
NPN
3. Kualitas bahan pakan/ hijauan berdasar
pada produksi VFA total/parsial, N-NH3,
gas, dll
4. Evaluasi TDN/ energi
5. Kemampuan mikrobia rumen dalam
memfermentasi metabolit sekunder
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 4

KEUNTUNGAN PERCOBAAN IN VITRO

1.
2.
3.
4.

Mengurangi pengaruh dari hospes
Resiko kematian ternak nihil
Lebih hemat biaya
Waktu lebih singkat

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 5

Faktor faktor yang perlu diperhatikan dalam percobaan in vitro :

1. Preparasi sampel
2. Larutan penyangga dan media nutrien
3. Sumber inokulum: a. hospes
b. cara
pengambilan
4. pH optimal
5. Suhu fermentasi/inkubasi
6. Periode fermentasi
7. Aerasi dan agitas
8. Mengakhiri fermentasi
9. Prosedur analisis : a. batch culture
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 6

1.
a.
b.
c.
d.
e.

Preparasi sampel :
Kolekting
Fraksi morfologi
Pengeringan
Grinding
Penimbangan

Pengaruh pengeringan pada KcBO in vitro
Macam hijauan
Alfalfa, leaves
Alfalfa, stems
Alfalfa aerial
Bromes, leaves
Bromes, stems
Bromes, aerial

Freeze dried Air dried
(20-30oC)
72,3
55,3
67,9
67,4
63,0
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko
Pangestu, MP
68,8

70,3
52,5
63,8
66,7
61,5
68,0

Oven dried
(100oC)
67,5
52,2
62,0
64,0
60,6
65,4


Slide 7

Larutan penyangga dan beberapa modifikasinya
Komponen buffer

NH4HCO3
NaHCO3
Na2HPO4.12H2O
KH2PO4.H2O
MgSO4.7H2O
CaCl2.2H2O
MnCl2.4H2O
CoCl2.6H2O
FeCl3.6H2O
KCl
Mg2H2O
NaCl
Urea
Glukosa

1

2

3

4

5

6

7

V
V
V
V
V
-

V
V
V
V
V
-

V
V
V
V
V
V
V
V
V
-

V
V
V
V
V
V
-

V
V
V
V
V
V
-

V
V
V
V
V
V
-

V
V
V
V
V
V
V
V

Keterangan : 1 = Egan (1980); 2=
Johnson
BAHAN
KULIAH (1966); 3= Banerjee (1979); 4= Tilley
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP
and Terry; 5= Troelsen procedure; 6= Barnes modification; 7= Moore modification


Slide 8

Pengaruh pH rumen pada pertumbuhan bakteri dan produksi asam

Kurangnya
buffer rumen
pH turun
ATP dari KH
(gula, pati)

Penggunaan KH
(serat, pektin)

Produksi
ATP turun

Protein mikrobia
(bakteri)
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

Hilangnya energi,
asam laktat dan
VFA


Slide 9

Prosedur Standar Percobaan In Situ (Nylon Bag)

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Ransum basal
Karakteristik kantong
Karakteristik sampel
Karakteristik hewan percobaan
Ulangan
Kondisi inkubasi
Cara pencucian kantong
Koreksi terhadap mikrobia
Analisis data

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 10

Rekomendasi Standard Percobaan In Situ
(Broderick and Cochran, 2000)
Item

Rekomendasi

Ransum basal : - Tipe
- Aras Pemberian

Rasio Hay/Konsentrat= 60:40
Untuk maintenance

Kantong : - Bahan
- Porositas
- Sampel : surface area

Polyester
40-60 µm
10-15 mg/cm

Sample grind size : - konsentrat
- hijauan

2 mm
2 mm

Animal spesies

Sapi atau domba

Replication : animal
time
sac

2
2
1

Kondisi inkubasi : posisi di rumen
waktu

Ventral sac
Sesuai kurva & pakan dievaluasi

Pencucian

Mesin

Standart ransum

Dilakukan jika ada

Koreksi mikrobia

Dilakukan jika terdeteksi

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 11

persamaan eksponensial :
P = a + b (1 – e –ct ) , dimana
P = degradasi pakan pada waktu t (%)
a = intersep dengan sumbu Y, bahan yang hilang
dalam waktu 0 jam
b = fraksi bahan yang lambat di degradasi
c = laju degradasi fraksi b
t = waktu inkubasi
Untuk menghitung degradasi efektif ruminal
(DEF) pakan digunakan rumus :
DEF = a + { (b x c)/(c + k)} dimana k
merupakan laju aliran partikel keluar rumen,
pada persamaan Orskov dan McDonald
diasumsikan k = 0,05 per jam.
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 12

Tabel . Nilai a, b, c dan DEF Bahan Pakan Limbah Agroindustri
Bahan Pakan

a (%)

b (%)

(%)

a+b

DEF (%)

59,04

49,95

de

Degradasi BK
Dedak

25,73

cd

33,31

de

0,014

Onggok

39,70

b

41,10

cd

0,09

ab

80,80

65,24

b

Polard

57,23

a

27,02

e

0,15

a

84,25

77,20

a

Bk kedelai

19,81

cde

73,69 a

0,06

b

93,50

60,94

bc

Bk kelapa

29,15

bc

54,06

b

0,04

b

83,21

53,86

cd

Bk sawit

16,55

de

57,83

b

0,06

b

74,38

48,33

de

R gajah

11,32

e

48,75

bc

0,09

ab

60,07

42,76

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

a

e


Slide 13

In Vivo (intake and nutrient digestibility measure)
Hari Ke
1
2 - 14
15

Jenis Kegiatan
Menimbang domba, meletakkan dalam kandang individual, mengawali
ransum percobaan
Menghitung konsumsi pakan (ad libitum), pemberian dan sisa diukur setiap
hari
Koleksi ransum,
air minum

Koleksi sisa
pakan

Koleksi feses

16

®

17

®

®

18

®

®

®

.

®

®

®

.

®

®

®

.

®

®

®

.

®

®

®

.

®

®

®

25

®

®

®

®

®

26
27

Timbang ternak
periksa darah

®

28

®
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 14

Efisiensi penggunaan energi
heksosa:
E = 0,622pa + 1,092pp + 1,56pb x 100
pa + pp + 2 pb

Produksi metan (CH4) :
M (mM) = 0,5a – 0,25p + 0,5b

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 15

Tabel. 1. Susunan dan Kandungan nutrien ransum
No.

Bahan Pakan

R-0

R-1

R-2

R-3

R-4

01
02
03
04
05
06
07

Rmp raja
Pc tebu
Onggok
Dd padi
Wheat bran
Ampas tahu
Bulu ayam

40
0
10
17
18
13
2

34
6
12
16.5
15.5
14
2

32
8
10.5
17
16.5
14
2

30
10
11
15
17
15
2

28
12
11
16
16
14.5
2.5

01
02
03
04
05
06
07

Protein,%
TDN
Karbohidrat
NDF
Serat kasar
KH non serat
Zn, ppm

15.62
66.62
69.06
59.04
20.54
10.02
57.49

15.06
66.7
70.37
59.02
21.16
11.35
53.10

15.13
66.36
70.29
59.92
21.46
10.37
53.10

15.14
66.24
70.75
58.79
21.73
11.96
52.06

15.24
66.0
70.70
58.57
21.84
12.23
50.94

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 16

Tabel 2. Hasil Fermentabilitas Ransum isonutrien

Parameter

KcBK, %
KcBO, %
N-NH3, mM
VFA total, mM
C2
C3
C4
Iso (C4 + C5)
Rasio C2/C3

R-0

R-1

R-2

R-3

R-4

69.04ab
72.94
6.68a
123.25ab
72.93a
16.03a
9.26a
1.94
4.68a

67.08ab
71.04
7.16ab
106.75a
67.89b
21.52b
8.62ab
1.77
3.17b

64.62a
68.86
7.21ab
132.5b
70.0c
21.45b
7.86b
1.14
3.26b

64.12a
70.43
7.66b
152.25ab
68.65bc
21.65b
7.93b
1.59
3.17b

70.66b
73.32
7.23ab
119.5ab
69.54bc
21.3b
8.39b
1.54
3.26b

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 17

PROTEIN

KARBOHIDRAT

1
Monomer

2
Asam amino

6

NH3
5
NH3 + ATP  microb

deaminase

Micr.Growth  NH3 + ATP
(32 g Ni/kg Omf) d

NPN

growth

3

(16 g Ni/kg Omf)d
VFA : 6,9

4

VFA : 6,1 ac

a

A

b

: 0,40 b

A

: 0,60

P

: 0,25

P+iB: 0,28

B

: 0,15

B

: 0,12

iV

: 0,13

V

: 0,07

CO2 + 4 H2  CH4 : 1,7

Reaksi dalam rumen dan
kemungkinan modifikasinya

CO2 + 4 H2  CH4 : 1,0 a
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 18

TUJUAN MANIPULASI RUMINAL

Tujuan akhir : meningkatkan produktivitas
ternak
Tujuan khusus :
1. Melindungi protein, pati, gula, asam
lemak esensial dari degradasi mikrobia
rumen  nutrien dapat dicerna oleh
enzim hospes
2. Komponen nutrien yang tidak tercerna
oleh enzim ternak di abomasum dan
intestinum dapat dicerna oleh mikrobia
rumen (KH struktural, pektin, NPN)
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 19

Modifikasi ruminal dapat dilakukan melalui cara:
1 - Perlakuan pada karbohidrat (struktural &
nonstruktural) ransum agar laju dan tingkat
fermentasi optimal (perlakuan fisik/ kimiawi)
2 dan 3- mencegah proteolisis dan deaminasi secara
kimiawi (aldehid, tanin, inhibitor protease/ deaminase)
atau fisik (pemanasan, kapsulasi)
4 – menghambat produksi CH4 dan mengubah proporsi
molar VFA
5 – meningkatkan produksi protein mikrobia melalui
efisiensi proses (meningkatkan jumlah BO
terfermentasi)
6 – sinkronisasi pelepasan N protein dengan fermentasi
karbohidrat dan mencegah toksisitas urea
BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 20

Modifikasi Fermentasi Ruminal melalui aditif pakan pada aspek metabolisme
aditif

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Ionophore :
Monensin
Lasalocid
Tetronacin

1
1
-

2
2
2

3
3
3

4
4
4

5
5
-

6
6
6

7
7
-

8
-

9
9
-

10
-

11
11
-

Antibiotika :
Erythromycin
Bacitracin
Kanamycin
Penicillin

1
1
1

2
2

1 : degradasi serat
2 : proteolisis
3 : deaminase
4 :produksi VFA dan proporsinya
5 : produksi metan
6 : produksi laktat

6
6
-

7 : jumlah protozoa
8 : pertumbuhan dan efisiensi mikrobia
9 : kinetika digesti

10 : level NH3 rumen
11 : konversi Tryp  3-metilindol

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP


Slide 21

Modifikasi Fermentasi Ruminal melalui aditif pakan pada aspek metabolisme
(Lanjutan)
aditif

1

2

3

4

5

6

7

8

Inhibitor CH4
Cl & Br-CH4
analog
As. Lmk rantai
panjang & derivat
Inhibitor
protease /
deaminase:
Dairyiodonium
EDTA
Cr 2+ , Sn 2+ , Zn 2+
, Cu 2+ , Ag 2+
1 : degradasi serat

7 : jumlah protozoa

2 : proteolisis

8 : pertumbuhan dan efisiensi mikrobia

3 : deaminase

9 : kinetika digesti

4 :produksi VFA dan proporsinya

10 : level NH3 rumen

5 : produksi metan
6 : produksi laktat

11 : konversi Tryp  3-metilindol

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

9

10

11


Slide 22

Modifikasi Fermentasi Ruminal melalui aditif pakan pada aspek metabolisme
aditif

1

2

3

4

5

6

Growth
factor:

7

8

9

8
8
8

IsoC4-C5
Niasin
Tiamin
Buffer :

NaHCO3,
CaCO3,
MgO,
Na2CO3
1 : degradasi serat
2 : proteolisis
3 : deaminase
4 :produksi VFA dan proporsinya
5 : produksi metan
6 : produksi laktat

4

8

7 : jumlah protozoa
8 : pertumbuhan dan efisiensi mikrobia
9 : kinetika digesti

10 : level NH3 rumen
11 : konversi Tryp  3-metilindol

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP

9

10

11


Slide 23

Ujian midterm ruminologi, Rabu, 14 Juni 2006

Parameter

21%FNDF
+ corn

16%FNDF
+ corn

16%FNDF+ 11%FNDF
corn+wheat +WCS

nutrien ransum
NDF
ADF
ADL
CP
NFC
NSC

27,5
13,9
1,68
17,2
46,7
32,8

30,0
18,0
2,47
17,9
41,7
38,3

31,3
18,4
1,87
18,4
40,4
29,9

33,3
20,1
3,0
17,6
38,7
30,3

Variabel Ruminal
Total VFA, mM
Asetat
Propionat
Butirat
Isobutirat
Valerat
Isovalerat
Rasio A/P

73,4
81,8
58,9
61,6
25,5
21,8
11,2
12,7
1,17
1,05
1,36
1,22
1,85
1,64
BAHAN KULIAH
2,42 Dr.Ir. Eko Pangestu,2,90
MP

85,7
62,4
22,0
11,8
1,0
1,22
1,57
2,94

82,4
59,4
25,5
11,0
1,10
1,25
1,74
2,37


Slide 24

Hitung :
1. Produksi gas metan masing2 ransum
2. Efisiensi penggunaan energi heksosa
3. Terangkan hasil penelitian tersebut
berdasar fenomena ruminal
Sumber Data : Slater et al. 2000. Effects of starch source and level of forage
NDF on performance by dairy cows. J. Dairy Sci. 83 (2) : 313-321

BAHAN KULIAH
Dr.Ir. Eko Pangestu, MP