BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FEMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.  Latar belakang

            Ternak ruminansia (pemamah biak) meliputi sapi, kerbau, kambing, dan domba secara alami membetuhkan hijauan berupa rumput dan daun-daunan. Hijauan merupakan bahan pakan yang penting bagi ternak rumanansia. Hijauan ini dapat berasal dari: hijauan liar (tidak sengaja ditanam dan tumbuh dengan sendirinya) dan hijauan yang dibudidayakan (sengaja ditanam dan dipupuk). Hijauan liar terdiri atas berbagai jenis rumput, leguminoceae, dan tanaman lainnya. Sedangkan hijauan yang dibudidayakan hanya merupakan satu speciel rumput atau bercampur dengan species rumput lain.

            Ketersediaan bahan pakan hijauan ini sangat dipengaruhi oleh faktor musim, dimana pada musim penghujan tersedia dalam jumlah banyak dan berlimpah sedangkan pada musim kemarau ketersediaan sangat terbatas. Untuk mengatasi hal tersebut biasanya peternak memberi pakan sisa-sisa pertanian seperti jerami.

            Hasil pemanenan padi berupa jerami padi tidak banyak dimakan ternak, biasanya ditumpuk dan dibiarkan mengering. Kalaupun diberikan pada ternak hanya sedikit yang dimakan karena kurang disukai ternak sehimgga setelah pemanenan padi, jerami ditumpuk dan dibiarkan mengering. Jerami padi belum dimanfaatkan secara luas oleh masyarakat peternak untuk ternak ruminansianya.

            Kendala utama dari pemanfaatan jerami padi sebagai salah satu bahan pakan ternak adalah kandungan serat kasar tinggi dan protein serta kecernaan yang rendah. Penggunaan jerami secara langsung atau sebagai pakan tunggal tidak dapat memenuhi pasokan nutrisi yang dibutuhkan ternak.

            Adanya faktor pembatas pada jerami padi dengan nilai gizi yang rendah yaitu rendahnya kandungan protein kasar, tingginya serat kasar, lignin, silika (Ranjhan, 1977) serta rendahnya kecernaan (Djajanegara, 1983). Untuk itu, jerami padi perlu ditingkatkan nilai nutrisinya dengan melakukan pengolahan, baik fisik, kimia, maupun biologis.

            Agar limbah pertanian berupa jerami padi dapat dipergunakan secara luas pada ternak ruminansia dalam mengatasi kendala-kendala penyediaan bahan pakan ternak pada musim kemarau dan pemanfaatan limbah yang berlimpah maka perlu dilakukan suatu upaya peningkatan daya guna dari limbah tersebut melalui suatu teknologi pakan yang tepat guna. Salah satu teknologi pakan tepat guna yang dilakukan dalam pengelolaan bahan pakan ternak adalah bioteknologi melalui fermentasi.

1.2. Permasalahan

            Keterbatasan jumlah hijauan pakan ternak khususnya musim kemarau merupakan suatu kendala dalam meningkatkan produktivitas ternak ruminansia. Upaya yang dapat dilakukan salah satunya memanfaatkan limbah-limbah pertanian seperti jerami padi. Namun, jerami padi tidak dapat dimanfaatkan secara luas pada ternak ruminansia karena adanya faktor penghambat berupa kandungan nutrisi yang rendah (rendahnya kandungan protein kasar, tingginya serat kasar, lignin, dan silika serta rendahnya kecernaan). Salah satu solusi dalam mengatasi masalah ini adalah melakukan pengolahan jerami padi dengan cara bioteknologi melalui fermentasi.

1.3. Tujuan Penulisan

            Penulisan ini bertujuan memberi informasi dalam pemecahan masalah peningkatan nilai nutrisi limbah pertanian (jerami padi) sebagai bahan pakan ternak dengan melakukan pengolahan jerami padi secara bioteknologi melalui fermentasi.

1.4. Metode Penulisan

            Metode yang digunakan dalam penulisan ini adalah studi kepustakaan yaitu berupa buku-buku, journal, dan lain-lain. Kemudian dikumpul informasi berkaitan pengolahan limbah pertanian (Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi) sebagai pakan ternak ruminansia.

BAB II

BIOTEKNOLOGI JERAMI PADI MELALUI FERMENTASI SEBAGAI BAHAN PAKAN TERNAK RUMINANSIA

2.1. Bahan Pakan Ternak Ruminansia

            Tenak ruminansia (pemamah biak) meliputi sapi, kerbau, kambing, dan domba mempunyai peranan yang sangat strategis bagi kehidupan ekonomi petani di pedesaan. Oleh karena itu, pemenuhan kebutuhan gizi ternak perlu diperhatikan melalui pemberian bahan pakan sesuai kebutuhan hidupnya.

            Kandungan gizi makanan ternak sangat tergantung pada bahan hijauan yang diberikan. Hijauan yang diberikan berupa rumput alam, rumput lapangan, rumput tanam (rumput unggul), hijauan kacang-kacangan (kaliandra, lamtoro, gamal, turi, dll.), dan hijauan limbah pertanian (batang ubi jalar, jerami padi, jerami kacang-kacangan, dll.). Kandungan protein hijauan kacang-kacangan sebesar 21%, rumput lapangan dan rumput unggul sebesar 10.20% (Rukmana, 2005), sedangkan hijauan limbah pertanian (jerami padi) kandungan proteinnya sebesar 3.6% (Komar, 1984).

            Hijauan kering seperti jerami dan hay. Jerami hasil ikutan pertanian seperti padi, jagung, kedelai dan lain-lain berupa batang, daun dan ranting. Jerami merupakan salah satu bahan pakan ternak yang mutunya rendah karena mengandung sellulosa (silika dan lignin) yang sulit ditembus oleh getah pencernaan sehingga menyebabkan kecernaan rendah (AAK, 1991).

            Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang cukup besar jumlahnya dan belum sepenuhnya dimanfaatkan. Produksi jerami padi bervariasi yaitu mencapai 12-15 ton per hektar satu kali panen atau 4-5 ton bahan kering tergantung pada lokasi dan jenis varietas tanaman yang digunakan. Soekoharto (1990) meyatakan bahwa jerami padi adalah bagian tanaman padi yang sudah diambil buahnya, di dalamnya termasuk batang, daun, dan merang. Produksi jerami padi yang dihasilkan sekitar 50% dari produksi gabah kering panen.

            Menurut Tillman dkk. (1991) jerami termasuk makanan kasar (roughate) yaitu bahan makanan yang berasal dari limbah pertanian/tanaman yang sudah dipanen. Bila ditnjau dari kandungan nutrisinya, jerami memiliki kandungan protein dan daya cerna yang rendah, namun di dalamnya memiliki sekitar 80% zat-zat potensial yang dapat dicerna sebagai sumber energi bagi ternak (Komar, 1984).

            Kandungan protein yang rendah dengan daya cerna yang hanya 40% menyebabkan rendahnya konsumsi bahan kering (kurang dari 2% berat badan ternak). Hal ini jelas, tanpa penambahan konsentrat tidak mungkin dapat meningkatkan produksi ternak, bahkan mungkin dapat menurunkan produksi. Kendala lain yang mempengaruhi kualitas jerami adalah tingginya kandungan lignin dan silika sehingga menyebabkan daya cerna ransum jadi rendah (Kohar, 1984).

            Kandungan lignin, sellulosa, hemisellulosa mempengaruhi kecernaan makanan dan diketahui bahwa antara kandungan lignin dan kecernaan bahan kering berhubungan sangat erat terutama pada rumput-rumputan (Jaffar dan Hassan, 1990). Lignin dan sellulosa sering membentuk senyawa lignoselulosa dalam dinding sel tanaman dan merupakan suatu ikatan yang kuat (Sutardi, 1980). Ditambahkan Djajanegara (1986), kecernaan serat pakan bukan hanya ditentukan oleh kandungan lignin tetapi juga ditentukan oleh ikatan lignin dengan gugus karbohidrat lainnya. Kadar serat yang tinggi dapat mengganggu pencernaan zat-zat lainnya, akibatnya tingkat kecernaan menjadi menurun (Lubis, 1963).

            Selulosa tidak dapat dicerna dan tidak dapat digunakan sebagai bahan makanan kecuali pada ternak ruminansia yang mempunyai mikroorganisme selulolitik dalam rumennya. Mikroba tersebut dapat mencerna selulosa dan memungkinkan hasil akhir dari pencernaan bermanfaat bagi ternak tersebut. Pada proses pencernaan selulosa tersebut banyak energi yang hilang. Dengan demikian, zat makanan tersebut memiliki nilai gizi yang rendah dibanding zat pati yang mudah dicerna (Anggrodi, 1979).

            Sa’id (1996) menyatakan bahwa hidrolisa hemiselulosa menghasilkan 3 jenis monosakarida yaitu xylosa, arabinosa (dalam jumlah banyak), dan glukosa (dalam jumlah sedikit). Hemiselulosa dapat difermentasi oleh beberapa mikroorganisme yang mampu menggunakan gula pentose sebagai substratnya.

2.2. Pengolahan Bahan Pakan Ternak

            Pemanfaatan jerami secara langsung sebagai pakan tunggal tidak dapat memenuhi kebutuhan nutrisi pada ternak. Hal ini dapat menurunkan produktivitas ternak. Pasokan protein dibutuhkan oleh mikroba rumen untuk pertumbuhan dan meningkatkan populasi optimum untuk proses degradasi serat bahan pakan dalam rumen. Untuk mengatasi hal itu perlu dilakukan suatu pengolahan yang sesuai sehingga bahan pakan ligniselulosik memiliki kualitas yang cukup sebagai pakan ternak ruminansia.

            Ada beberapa pengolahan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kecernaan potensial serat kasar (Preston dan Leng, 1987). Peningkatan kuantitas bagian yang dapat dicerna pada pakan yang berkualitas rendah dapat dilakukan melalui proses kimia, fisik, dan biologis (Hungate, 1966).

            Perlakuan fisik berupa pemotongan, penggilingan, peleting, penghancuran, dan lain-lain. Perlakuan biologis dengan menggunakan jamur (fungi). Proses kimiawi pencernaan limbah-limbah pertanian dapat ditingkatkan dengan penambahan alkali dan asam (Pigden dan Bender, 1978). Walker dan Kohler (1978) menyatakan bahwa perlakuan-perlakuan kimia yang telah dicoba diteliti antara lain terdiri atas perlakuan Naoh, KOH, Ca (OH), dan urea.

2.3. Bioteknologi Jerami Padi Melalui Fermentasi

            Bioteknologi merupakan suatu bidang penerapan biosains dan teknologi yang menyangkut aplikasi praktis organism hidup atau komponen subselulernya pada industri jasa dan manufaktur serta pengelolaan lingkungan. Bioteknologi memanfaatkan bakteri, kapang, ragi, alga, sel tumbuhan atau sel jaringan hewan yang dibiakkan sebagai konstituen berbagai proses industri. Bioteknologi mencakup proses fementasi, pengelolaan air dan sampah, sebagian teknologi pangan dan berbagai penerapan pangan baru mulai dari biomedis hingga daur ulang logam dari batuan miner berkualitas rendah. Proses bioteknologi dapat dibagi dua jenis yaitu bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern. Bioteknologi tradisional yaitu proses bioteknologi yang terjadi pada suatu makanan atau pakan dengan cara menambahkan suatu enzim atau mikroorganisme tertentu sehingga terjadi perubahan fisik, penampilan, dan rasa akibat proses biologis dalam bahan (Pilliang, 1997).

            Fermentasi adalah segala macam proses metabolik dengan bantuan anzim dari mikroba (jasad renik) untuk melakukan oksidasi, reduksi, hidrolisa, dan reaksi kimia lainnya sehingga terjadi perubahan kimia pada suatu substrat organik dengan menghasilkan produk tertentu (Saono, 1976) dan menyebabkan terjadinya perubahan sifat bahan tersebut (Winamo, dkk., 1980).

            Mikroba yang banyak digunakan sebagai inokulum fermentasi adalah kapang, bakteri, khamir, dan ganggang. Pemilihan inokulum yang akan digunakan lebih berdasarkan pada komposisi media, teknik proses, aspek gizi, dan sapek ekonomi (Tanneneum, dkk., 1975). Bahkan dewasa ini mikroba sebagai probiotik dengan berbagai merk dagang dapat diperoleh dengan mudah.

            Fermentasi dilakukan dengan cara menambahkan bahan mengandung mikroba proteolitik, lignolitik, selulolitik, lipolitik, dan bersifat fiksasi nitrogen non simbiotik (contohnya: starbio, starbioplus, EM-4, dan lain-lain).

            Hasil penelitian Syamsu (2006) menggambarkan bahwa komposisi nutrisi jerami padi yang telah difermentasi dengan menggunakan starter mikroba (starbio) sebanyak 0,06% dari berat jerami padi, secara umum memperlihatkan peningkatan kualitas dibanding jerami padi yang tidak difermentasi. Selanjutnya dikatakan kadar protein kasar jerami padi yang difermentasi mengalami peningkatan dari 4,23% menjadi 8,14% dan diikuti dengan penurunan kadar serat kasar. Hal ini memberikan indiksi bahwa starter mikroba yang mengandung mikroba proteolitik yang menghasilkan enzim protease dapat merombak protein menjadi polipeptida yang selanjutnya menjadi peptida sederhana.

            Selanjutnya Syamsu (2006) menyatakan bahwa menggunakan starter mikroba menurunkan kadar dinding sel (NDF) jerami padi dari 73,41% menjadi 66,14%. Dengan demikian dapat diduga bahwa selama fermentasi terjadi pemutusan ikatan lignoselulosa, dan hemiselulosa jerami padi. Mikroba lignolitik dalam starter mikroba membantu perombakan ikatan lignoselulosa sehingga selulosa dan lignin dapat terlepas dari ikatan tersebut oleh enzim lignase. Fenomena ini terlihat dengan menurunnya kandungan selulosa dan lignin jerami padi yang difermentasi. Menurunnya kadar lignin menunjukkan selama fermetasi terjadi penguraian ikatan lignin dan hemiselulosa. Dilain pihak, dengan menurunnya kadar NDF menunjukkan telah terjadi pemecahan selulosa dinding sel sehingga pakan akan menjadi lebih mudah dicerna oleh ternak.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Dari uraian tersebut diatas dapat di tarik suatu kesimpulan sebagai berikut:

1.    Limbah pertanian berupa jerami padi sangatlah potensial bila dimafaatkan sebagai bahan pakan ternak ruminansia.

2.    Untuk meningkatkan pemanfaatan jerami padi sebagai bahan pakan ternak perlu dilakukan pengolahan yang tepat guna berupa bioteknologi melalui fermentasi.

3.    Pengolahan jerami padi secara bioteknologi melalui fermentasi memiliki keunggulan antara lain bahan pakan (jerami) yang difermentasi memiliki kandungan nutrisi yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan tanpa fermentasi (meningkatkan protein dan menurunkan serat kasar) dan memiliki safat organoleptis (bau harum, asam) sehingga lebih disukai ternak (palatable).

3.2. Saran-saran

Dalam pelaksanaan penulisan ini penulis menyadari kurangnya ketelitian. Untuk itu, masih banyak hal yang harus diperbaiki dan ditingkatkan guna berhasilnya pelaksanaan penulisan dimasa mendatang.

Berdasarkan pengalaman selama melakukan penulisan, penulis menghimbau kepada mahasiswa yang akan melakukan penulisan dimasa mendatang, diharapkan agar dapat memahami materi kuliah sebelum melakukan penulisan. Ketelitian dan kehati-hatian dalam melaksanakan penulisan harus ditingkatkan, guna mendapatkan hasil kerja maksimal.

DAFTAR PUSTAKA

Anggorodi, R. 1979. Ilmu Makanan Ternak Umum. Jakarta: Gramedia.

Djajanegara, A. 1983. Tinjauan Ulang Mengenai Evaluasi Suplemen pada Jerami

Padi. Prosiding Seminar Pemanfaatan Limbah Pangan dan Limbah Pertanian untuk Makanan Ternak. Bandung: Lembaga Kimia Nasional LIPI.

Djajanegara, A. 1986. “Intake and Digestion of Cereal Straws by Sheep”. Thesis.

Melbourne: University of Melbourne.

Hungate, R.E. 1966. The Rumen and Its Microbes. New York: Academic Press.

Jalaludin, S. and R.I.Hutagalung. 1982. Feeds for Farm Animals from the Oil Palm.

Kuala Lumpur: University Pertanian Malaysia.

Jafar, M.D. and A. Hasan. 1990. Optimum Steaming Condition of OPF for Feed

Utilization Procassing and Utilization of Oil Palm by Product for Ruminant.

Mardi-Tarc Collaborative Study. Malaysia.

Komar,A. 1984. Teknologi Pengolahan Jerami Sebagai Bahan Makanan Ternak.

Bandung: Dian grahita.

Lubis, D.A. 1963. Ilmu Makanan Ternak. Jakarta: Pembangunan.

Pigden, W.J. and F. Bender. 1978. Utilization of Lignocellulosic by ruminant. World.

            Anim. Rev. 12 : 30-33.

Preston, T.R. and R.A.Leng. 1987. Matching Ruminant Production Systems with

Available Resources in the  Tropic and Sub-Tropic. International Colour

Production. Stanthorpe, Queensland, Australia.

Ranjhan, S.K. 1977. Animal Nutrition and Feeding Practice in India. New Delhi:

            Vikan Pub.House PVT Ltd.

Rukmana,R. 2005. Rumput Unggul Hijauan Makanan Ternak. Kanisius: Yogyakarta.

Sa’id, G. 1996. “Penanganan dan Pemanfaatan Limbah Kelapa Sawit”. Trubus

            Agriwidya. Jakarta.

Sutardi,T. 1980. Landasan Ilmu Nutrisi Jilid I. Departemen Ilmu Ternak, Fak.

Pertanian IPB, Bogor.

Syamsu,J.A. 2006. Kajian Penggunaan Starter Mikroba Dalam Fermentasi Jerami

Padi Sebagai Sumber Pakan Pada Peternakan Rakyat di Sulawesi Tenggara.

Disampaikan dalam Seminar Nasional Bioteknologi. Puslit Biotenologi LIPI: Bogor