SISTEM PENCERNAAN RUMINANSIA

Pencernaan adalah serangkaian proses yang terjadi di dalam alat pencernaan (tractus digestivus ) ternak sampai memungkinkan terjadinya penyerapan. Proses pencernaan tersebut merupakan suatu perubahan fisik dan kimia yang dialami oleh bahan makanan dalam alat pencernaan. Pencernaan pada ternak ruminansia merupakan proses yang sangat komplek yang melibatkan interaksi dinamis antar pakan, populasi mikroba dan ternak itu sendiri.Berdasarkan perubahan yang terjadi pada bahan makanan dalam alat pencernaan, proses pencernaan dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu : pencernaan mekanis, pencernaan fermentatif dan pencernaan hidrolitik. Makanan yang masuk dalam mulut ternak ruminansia akan mengalami proses pengunyahan/pemotongan secara mekanis sehingga membentuk bolus. Dalam proses ini makanan akan bercampur dengan saliva, lalu masuk ke dalam rumen melalui oesofagus untuk selanjutnya mengalami proses pencernaan fermentatif. Di dalam rumen bolus-bolus tadi akan dicerna oleh enzim yang dihasilkan oleh mikroorganisme. Selama dalam rumen makanan yang kasar akan dipecah lagi dimulut (ruminasi), kemudian masuk lagi melalui reticulum, omasum dan abomasum. Hasil fermentasi di rumen tadi tadi diserap oleh usus halus (proses pencernaan hidrolitik) yang selanjutnya masuk dalam sistem peredaran darah

A. Anatomi Saluran Pencernaan Ruminansia

1) MulutPencernaan di mulut pertama kali di lakukan oleh gigi molar dilanjutkan oleh mastikasi dan di teruskan ke pencernaan mekanis. Di dalam mulut terdapat saliva. Saliva adalah cairan kompleks yang diproduksi oleh kelenjar khusus dan disebarkan ke dalam cavitas oral.

Komposisi saliva: Komposisi dari saliva meliputi komponen organik dan anorganik. Namun demikian, kadar tersebut masih terhitung rendah dibandingkan dengan serum karena pada saliva penyusun utamanya adalah air. Komponen anorganik terbanyak adalah sodium, potassium (sebagai kation), khlorida, dan bikarbonat (sebagai anion-nya). Sedangkan komponen organik pada saliva meliputi protein yang berupa enzim amilase, maltase, serum albumin, asam urat, kretinin, mucin, vitamin C, beberapa asam amino, lisosim, laktat, dan beberapa hormon seperti testosteron dan kortisol. Selain itu, saliva juga mengandung gas CO2, O2, dan N2. Saliva juga mengandung immunoglobin, seperti IgA dan IgG dengan konsentrasi rata-rata 9,4 dan 0,32 mg%.

Fungsi saliva: a. membantu penelanan b. buffer (ph 8,4 8,5) c. suplai nutrien mikroba (70% urea)

Mekanisme sekresi saliva: Kelenjar saliva mensekresikan granula sekretorik (zymogen) yang mengandung enzim-enzim saliva kemudian dikeluarkan dari sel-sel asinar ke dalam duktus. Jumlah sekresi salisa berbeda-beda, sekresi saliva pada sapi 150 liter/hari, domba 10 liter/hari. Organ yang berfungsi mencerna makanan secara mekanik pada ruminansia adalah gigi (dentis).

2) OesofagusMerupakan saluran yang menghubungkan antara rongga mulut dengan lambung. Pada ujung saluran esophagus setelah mulut terdapat daerah yang disebut faring. Pada faring terdapat klep, yaitu epiglotis yang mengatur makanan agar tidak masuk ke trakea (tenggorokan). Fungsi esophagus adalah menyalurkan makanan ke lambung. Agar makanan dapat berjalan sepanjang esophagus, terdapat gerakan peristaltik sehingga makanan dapat berjalan menuju lambung.

3) RumenBagian sistem pancernaan ruminansia yang paling berperan besar adalah rumen. Rumen berupa suatu kantung muskular yang besar yang terentang dari diafragma menuju pelvis dan hampir menempati sisi kiri dari rongga abdominal. Di dalam rumen terdapat populasi mikroba yang cukup banyak jumlahnya. Mikroba rumen dapat dibagi dalam tiga grup utama yaitu bakteri, protozoa dan fungi. Kehadiran fungi di dalam rumen diakui sangat bermanfaat bagi pencernaan pakan serat, karena dia membentuk koloni pada jaringan selulosa pakan. Rizoid fungi tumbuh jauh menembus dinding sel tanaman sehingga pakan lebih terbuka untuk dicerna oleh enzim bakteri rumen.

Bakteri rumen dapat diklasifikasikan berdasarkan substrat utama yang digunakan, karena sulit mengklasifikasikan berdasarkan morfologinya. Kebalikannya protozoa diklasifikasikan berdasarkan morfologinya sebab mudah dilihat berdasarkan penyebaran silianya.

Beberapa jenis bakteri adalah: a) bakteri pencerna selulosa (Bakteroidessuccinogenes, Ruminococcus flavafaciens, Ruminococcus albus, Butyrifibriofibrisolvens), b) bakteri pencerna hemiselulosa (Butyrivibrio fibrisolvens, Bakteroides ruminocola, Ruminococcus sp), c) bakteri pencerna pati (Bakteroides ammylophilus, Streptococcus bovis, Succinnimonas amylolytica,d) bakteri pencerna gula (Triponema bryantii, Lactobasilus ruminus)e) bakteri pencerna protein (Clostridium sporogenus, Bacillus licheniformis).

Protozoa rumen diklasifikasikan menurut morfologinya yaitu:Holotrichs yang mempunyai silia hampir diseluruh tubuhnya dan mencerna karbohidrat yang fermentabel, sedangkanOligotrichsyang mempunyai silia sekitar mulut umumnya merombak karbohidrat yang lebih sulit dicerna.

Jumlah bakteri rumen mencapai 1010-11.Jumlah protozoa mencapai 105-6. Fungi berjumlah 102-3. Di rumen terjadi pencernaan protein, polisakarida, dan fermentasi selulosa oleh enzim selulase yang dihasilkan oleh bakteri dan jenis protozoa tertentu. Isi rumen dan retikulum cenderung membentuk tiga lapisan. Lapisan yang paling bawah (paling ventral) terdiri terutama dari cairan yang berisi bahan-bahan yang setengah tercerna, termasuk biji-bijian. Lapis tengah adalah partikel - partikel makanan paling akhir masuk ke dalam rumen dan belum tercelup sepenuhnya. Lapis yang paling dorsal terutama terdiri dari gas karbondioksida dan metan, yang diproduksi terus menerus oleh mikroba.

Kapasitas rumen pada ternak ruminansia dewasa mencapai 80% dari total kapasitas perut ruminansia, sedangkan pada ternak ruminansia baru lahir perkembangan rumen belum sempurna kapasitasnya sekitar 30%. Oleh sebab itu pada anak ternak ruminansia yang baru lahir belum diberikan pakan yang berserat karena masih belum ada pencernaan fermentatif dan mikroba rumen belum tumbuh.

Pencernaan pada ternak ruminansia yang baru lahir hanya berupa pencernaan enzimatik. Namun setelah ternak tersebut berumur dua bulan ukuran rumen sudah baik dan mikroba rumen sudah dalam jumlah yang cukup untuk mencerna bahan berserat. Mikroba pada rumen merupakan mikroba yang berasal dari susu yang diberikan induk saat masa menyusui maupun mikroba yang berasal dari bahan lain.

Jumlah mikroba rumen terbesar adalah bakteri. Faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan dan aktifitas populasi mikroba rumen adalah temperatur, pH, kapasitas buffer, tekanan osmotik, kandungan bahan kering dan potensial oksidasi reduksi cairan rumen. Adanya bakteri dan protozoa yang hidup dalam rumen menyebabkan ruminansia dapat mencerna bahan pakan yang mengandung serat kasar tinggi.

Gambar 1. Rumen pada ruminansia (kambing)

4) ReticulumRetikulum sering disebut sebagai perut jalang atauhardware stomach. Fungsi retikulum adalah sebagai penahan partikel pakan pada saat regurgitasi rumen. Retikulum berbatasan langsung dengan rumen, akan tetapi diantara keduanya tidak ada dinding penyekat. Pembatas diantara retikulum dan rumen yaitu hanya berupa lipatan, sehingga partikel pakan menjadi tercampur. Fungsinya untuk menyaring benda benda asing seperti paku, plastic dst.

Gambar 2. Reticulum pada ruminansia

5) OmasumOmasum sering juga disebut dengan perut buku, karena permukaannya berbuku-buku. Ph omasum berkisar antara 5,2 sampai 6,5. Omasum merupaka suatu organ seferis yang terisi oleh lamina muskuler yang turun dari bagian dorsum atau bagian atap. Membrana mukosa yang menutupi lamina, ditebari dengan papile yang pendek dan tumpul yang akan menggiling hijauan atau serat - serat sebelum masuk ke abomasum (perut sejati). Omasum letaknya disebelah kanan rumen dan retikulum persis pada posisi kaudal hati. Omasum domba dan kambing jauh lebih kecil dibandingkan omasum sapi dalam keadaan normal tidak menyentuh dinding abdominal ruminansia kecil itu.

Omasum hampir terisi penuh oleh lamina dengan papila yang meruncing yang tersusun sedemikian rupa sehingga makanan digerakkan dari orifisium retikulo-omosal, di antara laminae, dan menuju ke orifisium omaso-abdomosal. Setiap laminae mengandung tiga lapis otot, termasuk suatu lapis sentral yang berhubungan dengan dinding otot dari omasum, serta suatu lapis mukosa muskularis yang terletak pada tiap sisi dari otot sentral.

Dasar omasum seperti juga halnya lembaran - lembaran (lipatan - lipatan) ditutupi oleh epitel squamosa berstrata. Pada pertautan antara omasum dan abomasum terdapat suatu susunan lipatan membrana mukosa vela terminalia yang barang kali berperan sebagai katup untuk mencegah kembalinya bahan-bahan dari abomasum menuju ke omasum, sedangkan pada domba merupakan bagian dari abomasums.

Gambar 3. Omasum pada ruminansia6) Abomasums (lambung sejati)

Gambar 4. Abomasum pada ruminansia

Abomasum sering juga disebut dengan perut sejati. Fungsiomaso abomasalorificeadalah untuk mencegah digesta yang ada di abomasum kembali ke omasum. Ph pada abomasum asam yaitu berkisar antara 2 sampai 4,1. Abomasum terletak dibagian kanan bawah dan jika kondisi tiba-tiba menjadi sangat asam, maka abomasum dapat berpindah kesebelah kiri. Permukaan abomasum dilapisi oleh mukosa dan mukosa ini berfungsi untuk melindungi dinding sel tercerna oleh enzim yang dihasilkan oleh abomasum. Sel-sel mukosa menghasilkan pepsinogen dan sel parietal menghasilkan HCl. Pepsinogen bereaksi dengan HCl membentuk pepsin. Pada saat terbentuk pepsin reaksi terus berjalan secara otokatalitik.

7) Intestinum tenue (usus halus)Usus halus terbagi atas 3 bagian, yaitu: deudenum, jejenum, dan ileum, berdasarkan pada perbedaan - perbedaan struktural histologis/mikroskopis. Deudenum merupakan bagian yang pertama dari usus halus. Ini amat dekat dengan dinding tubuh dan terikat pada mesenteri yang pendek, yaitu mesoduodenum. Duktus yang berasal dari pankreas dan hati masuk ke bagian pertama dari duodenum.

Duodenum meninggalkan pilorus dari perut dan ke arah kaudal pada sisi kanan menuju ke pelvic inlet. Duodenum kemudian menjulang ke sisi kiri di belakang akar dari mesenteri besar dan membelok ke depan untuk bergabung dengan jejunum. Saluran yang berasal dari hati dan saluran pankreas, menyatu ke dalam duodenum, pada jarak yang pendek di belakang pilorus.

Jejenum dengan jelas dapat dipisahkan dengan duodenum. Jejenum bermula dari kira-kira pada posisi dimana mesenteri mulai kelihatan memanjang (pada duodenum mesenterinya pendek). Jejenum dan ileum itu bersambung dan tidak ada batas yang jelas di antaranya. Bagian terakhir dari usus halus adalah ileum. Persambungannya dengan usus besar adalah pada osteum iliale (bukaan ileal).

8) Intestinum crasum (usus besar)Usus besar terdiri atas sekum, yang merupakan suatu kantung buntu dan kolon yang terdiri atas bagian-bagian yang naik, mendatar dan turun. Bagian yang turun akan berakhir direktum dan anus. Variasi pada usus besar (terutama pada bagian kolon yang naik) dari satu spesies ke spesies yang lain, jauh lebih menonjol dibandingkan dengan pada usus halus. Kolon yang menurun, bergerak ke depan di antara dua lapis mesenteri yang menyangga usus halus. Lop proksimal (ansa proksimalis) terletak di antara sekum dan kolon spiral (ansa spiralis). Ansa spiralis itu tersusun dalam bentuk spiral. Bagian yang pertama membentuk spiral ke arah pusat lilitan (bersifat sentripetal) sedangkan bagian berikutnya membentuk spiral yang menjauhi pusat lilitan (sentrifugal). Bagian terakhir dari kolon yang naik yaitu ansa distalis, menghubungkan ansa spiralis dengan kolon transversal. Kolon transversal menyilang dari kanan ke kiri dan berlanjut terus ke arah kaudal menuju ke rektum dan anus, bagian terminal dari saluran pencernaan.

9) RektumRektum merupakan lubang tempat pembuangan feses dari tubuh. Sebelum dibuang lewat anus, feses ditampung terlebih dahulu pada bagian rectum. Apabila feses sudah siap dibuang maka otot spinkter rectum mengatur pembukaan dan penutupan anus. Otot spinkter yang menyusun rektum ada 2, yaitu otot polos dan otot lurik.

B. Metabolisme Pencernaan Pada Ruminansia

1) Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat merupakan komponen utama dalam ransum ternak ruminansia. Jumlahnya mencapai 60 -75 persen dari total bahan kering ransum. Dalam makanan kasar, sebagian besar karbohidrat terdapat dalam bentuk selulosa dan hemiselulosa, sedangkan dalam konsentrat umumnya karbohidrat terdapat dalam bentuk pati. Karbohidrat merupakan sumber energi utama untuk pertumbuhan mikroba rumen dan ternak induk semang.

Karbohidrat dalam pakan dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat struktural (fraksi serat) dan karbohidrat non struktural (fraksi yang mudah tersedia). Selulosa dan hemiselulosa termasuk dalam karbohidrat fraksi struktural (fraksi serat) yang merupakan komponen utama dari dinding sel tanaman. Sering Sellulosa dan Hemisellulosa ini berikatan dengan lignin sehingga menjadi sulit dicerna oleh mikroba rumen. Lignifikasi tanaman akan meningkat seiring dengan meningkatnya umur tanaman. Untuk itu penggunaannya dalam ransum ternak ruminansia memerlukan pengolahan terlebih dulu guna merenggangkan ikatan lignoselulosa atau lignohemisellulosa sehingga lebih fermentabel dalam rumen.

Selulosa adalah kelompok polisakarida yang mempunyai berat molekul tinggi, berantai lurus dimana banyak terdapat dalam bentuk ikatan 1- 4 unit glukosa dan biasanya terdapat dalam bentuk kristal, sedangkan hemiselulosa terdiri dari rantai lurus silosa dan sejumlah arabinosa, asam uronat dan galaktosa. Ternak ruminansia mampu memanfaatkan selulosa dan hemiselulosa ( karbohidrat struktural = fraksi serat) disebabkan oleh adanya mikroorganisme dalam rumen yang membantu proses fermentasi, sehingga karbohidrat struktural tersebut dirombak menjadi produk yang dapat dicerna dan dapat diserap oleh usus halus. Kecernaan selulosa dan hemiselulosa ( karbohidrat struktural ) dalam rumen biasanya lebih rendah dibanding karbohidrat non struktural. Tapi ini sangat tergantung pada beberapa faktor seperti sifat faktor fisik tanaman, pengolahan dan frekuensi pemberian makanan. Kecernaan selulosa dan hemiselulosa ini juga bisa dipengaruhi oleh suplai nutrien lain seperti nitrogen, asam amino dan asam lemak berantai cabang yang penting untuk pertumbuhan bakteri selulolitik.

Jalur Fermentsi Karbohidrat dalam Rumen: Proses pencernaan karbohidrat dalam rumen merupakan proses yang komplek. Karbohidrat yang komplek (selulosa, hemiselulosa, pati dan pectin) akan mengalami dua tahap pencernaan yaitu pencernaan oleh enzim ekstraseluler dan enzim intraseluler mikroba. Tahap pertama karbohidrat yang masuk rumen akan difermentasi oleh enzim ektraseluler menghasilkan monomernya berupa oligosakarida, disakarida dan gula sederhana. Tahap kedua monomer itu difermentasi/metabolisme lebih lanjut oleh enzim intraseluler membentuk piruvat melalui lintasan Embden-Meyerhoft dan pentosa fosfat. Piruvat adalah produk intermedier yang segera dimetabolisasi menjadi produk akhir berupa asam lemak berantai pendek yang sering disebut dengan Volatil Fatty Acid ( VFA ) yang terdiri dari : asam asetat, asam propionat dan asam butirat dan sejumlah kecil asam valerat.

Fermentasi Piruvat dalam Rumen: Piruvat yang dihasilkan dalam proses fermentasi karbohidrat dalam rumen akan dimetabolisasi lebih lanjut menjadi produk-produk seperti dibawah ini.

a. Produksi asam laktatLaktat dalam rumen dibentuk dari piruvat melalui enzym NAD linked laktat dehidrogenase. Piruvat + NADH2 Laktat + NAD. Enzim ini ditemukan pada bakteri Selenomonas, Megasphaera laktobasilus, dan Streptokokus spp.

b. Pembentukan Asetil CoAAsetil Coa yang diperlukan untuk berbagai reaksi selanjutnnya dibentuk melalui beberapa reaksi yaitu: Produksi acetyl CoA melalui pyruvateferredoxin oxidoreductase Pyruvate + CoASH 2--lactyl-TPP-CoA Enzyme 2- Hydroxyethyl-TPP- CoA + FD Acetyl CoA + FDH2 + CO2 Produksi acetil CoA dan asam format melalui pyruvate-formate lyase.Pyruvate + CoASH Acetyl CoA + Formate Produksi acetyl CoA and formate melalui reduksi CO2. Pyruvate + CoASH Acetyl CoA + CO2CO2 + XH2 Formate + X

c. Produksi VFA dalam RumenProduksi Asam Asetat. Terdapat dua jalur utama untuk produksi asam asetat. Phosphotransacetylase dan asetat kinase- Phosphotransacetylase : Asetil KoA + Pi Asetil ~ P + CoASH- Asetat kinase : Asetil ~ P + ADP Asetat + ATP Asetil KoA lyase diidentifikasi hanya terjadi pada anaerobik protozoa Asetil KoA + ADP + Pi ATP + Asetat + CoASH d. Pemanfaatan produk fermentasi KarbohidratFermentasi karbohidrat dalam rumen untuk membentuk Volatil Fatty Acid (VFA) atau asam lemak terbang menghasilkan kerangka karbon (C) untuk sintesis sel mikroba dan membebaskan sejumlah energi dalam bentuk Adenosin Tri Phospat (ATP), CO2 ( Carbon diokside) dan CH4 (gas methan). Energi dalam bentuk ATP digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup pokok dan pertumbuhan mikroba rumen. Pertumbuhan mikroba rumen proporsional terhadap jumlah ATP yang yang dihasilkan dari katabolisme energi. Maksimum sintesis sel mikroba yang dihasilkan dalam rumen mendekati 25 gram per mol ATP.

Proses fermentasi karbohidrat dalam rumen menghasilkan energi dalam bentuk VFA mencapai 80 persen dan 20 persen merupakan energi yang terbuang dalam bentuk produksi gas C02, CH4 dan energi dalam bentuk ATP. Energi dalam bentuk ATP hanya 6.2 persen dari total energi yang hilang . Hanya energi dalam bentuk ATP inilah yang digunakan oleh mikroba rumen untuk pertumbuhannya, sedangkan VFA merupakan by produk atau hasil sampingan dari aktivitas mikroba rumen. Dari uraian ini jelas bahwa mikroba rumen memproduksi VFA bukan untuk kepentingannya terutama tetapi sebagai "elektron sink" dalam menjaga potensial redoks dalam rumen agar tetap layak bagi pertumbuhan mikroba rumen.

Gas hasil fermentasi berupa CO2, H2 (hidrogen) dan CH4 ( Methan ) dikeluarkan dari rumen melalui proses eruktasi. Pada ternak kambing produksi gas CO2 sekitar 90 liter dan gas CH4 sekitar 30 liter perhari. Stoikiometri reaksi fermentasi pakan karbohidrat dalam rumen menghasilkan tiga produk utama dapat disederhanakan menjadi:

C6H1206 + 2H20 --------------- 2CH3COOH + 2C02 + 4H2C6H1206 + 4H2 --------------- 2CH3CH2COOH+ 4H20C6H1206 -------------- CH3(CH2)2COOH + 2C02 + 2H24H2 + C02 --------------- CH4+ 2H2O

Dari Stoikiometri reaksi tersebut diatas dapat dilihat bahwa proses sintesis asam asetat dan asam butirat menghasilkan gas hidrogen. Sebaliknya pada sintesis asam propionat gas H2 (hidrogen) digunakan. Gas hidrogen dan CO2 merupakan prekursor utama sintesis gas metan yang sesungguhnya tidak bermanfaat untuk ternak. Maka dari itu proses fermentasi dalam rumen yang mengarah pada sintesis asam propionat akan lebih menguntungkan karena produksi CH4 bisa ditekan dan akan meningkatkan efsiensi penggunaan energi pakan.

Jumlah komponen utama VFA (asetat, propionat, dan butirat) yang terbentuk dalam rumen serta proporsi relatifnya sangat bervariasi dan dipengaruhi oleh faktor makanan seperti komposisi ransum, terutama rasio antara hijauan dan konsentrat, bentuk fisik makanan, tingkat konsumsi, frekuensi pemberian pakan dan tipe fermentasi sebagai akibat perbedaan populasi mikroba yang berkembang sebagai pengaruh langsung dari zat makanan yang diberikan. Menurut Forbes dan France (1993) konsentrasi VFA total dalam cairan rumen umumnya berkisar antara 70 - 130 mM. Nisbah asam asetat, asam propionat dan asam butirat pada pakan dengan kandungan hijauan /serat yang tinggi adalah 70 : 20 :10.

Tingginya konsentrasi asetat dalam cairan rumen sangat erat kaitannya dengan tingginya proporsi hijauan atau pakan serat yang dikonsumsi. Sebaliknya jika proporsi konsentrat dalam ransum meningkat maka konsentrasi asam asetat akan turun dan konsentrasi asam propionat akan meningkat namun proporsi asam asetat hampir selalu lebih banyak. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa ransum dengan hijauan/pakan serat tinggi akan menghasilkan nisbah asetat : propionat lebih tinggi dibanding ransum yang proporsi konsentratnya tinggi.VFA ( asetat, propionat, dan butirat) merupakan sumber energi utama bagi ternak dan punya fungsi penting dalam metabolisme zat makanan. Sumbangan energi yang berasal dari VFA ini dapat mencapai 60 80 persen dari kebutuhan energi ternak rumiansia. Sebahagian besar VFA diserap langsung dari reticulorumen dan masuk kedalam aliran darah, hanya 20 persen saja yang masuk ke omasum dan abomasum dan diserap disini. Asam butirat dalam rumen sebelum diserap terlebih dulu dirubah menjadi beta hidroksi butirat dan bersama dengan asam asetat masuk kedalam peredaran darah dalam bentuk badan-badan keton yang nantinya dalam jaringan tubuh digunakan sebagai sumber energi dan untuk sintesis lemak tubuh.

Asam propionat setelah masuk dalam peredaran darah dibawa ke hati. Di hati asam ini diubah menjadi glukosa. Sebagian glukosa disimpan di hati sebagai glikogen hati dan sebagian lagi menjadi alfa gliserolfosfat untuk digunakan sebagai koenzim pereduksi dalam sintesa lemak tubuh, sebagai sumber energi, dan dalam tubuh disimpan sebagai glikogen otot.. Oleh sebab itu asam propionat disebut juga asam yang bersifat glukogenik karena dapat dikatabolisme menjadi glukosa atau sebagai sumber glukosa tubuh . Asam lemak glukogenik dapat dipakai sebagai konstanta yang dinamakan sebagai non glukogenik ratio (NGR) yang secara sederhana dirumuskan sebagai berikut:

NGR = (Asetat + Butirat + Valerat) / (Propionat + Valerat)

Nilai NGR ini berhubungan erat dengan produksi gas metan dalam rumen. NGR tinggi akan menyebabkan produksi gas metan dalam rumen juga tinggi.

1. Penyerapan Asam Lemak Terbang (VFA) Asam Lemak Terbang atau VFA yang dihasilkan didalam rumen dan merupakan sumber energi bagi ternak ruminansia, akan diserap sebagian besar dalam retikulum (75 %) kemudian masuk kedalam darah. Sebagian lagi akan diserap oleh abomasum dan omasum ( 20 % ) dan usus halus ( 5 % ). Penyerapan VFA sangat dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi VFA dalam cairan rumen dengan konsentrasi VFA yang terdapat di dalam sel-sel epitel atau darah. Laju penyerapan VFA pada rumen meningkat sejalan dengan penurunan pH cairan rumen dan Panjang pendeknya rantai aton C dari VFA. Semakin panjang rantai aton C nya maka semakin cepat laju absorbsinya, sehingga urutan absorbsinya adalah asam butirat, asam propionat dan asam asetat. Asam butirat pada rumen akan diserap melalui dinding rumen untuk masuk ke dalam darah guna dikonversi menjadi -hidroksibutirat, sedangkan asam propionat akan dikonversi menjadi asam laktat. Hal ini terjadi karena peran enzim-enzim tertentu yang ada di dalam sel-sel epitel rumen. -hidroksibutirat dapat digunakan sebagai sumber energi bagi sejumlah jaringan, seperti otot kerangka dan hati.

2. Produksi Gas MethanMetan merupakan produk sampingan dalam proses fermentasi karbohidrat/ gula secara an-aerob. Metan merupakan energi yang terbuang. Bakteri Metanogen akan menggunakan H2 yang terbentuk dari konversi asam piruvat menjadi asam asetat, untuk membentuk metan dan juga dari dekomposisi format, atau metanol. Dalam pembentukan metan oleh mikroorganisme, terlibat pula peran Asam Folat dan Vitamin B12.

Untuk mengurangi pembentukan metan disarankan :1. Menambahkan asam lemak tidak jenuh ke dalam ransum.2. Menggunakan feed additive seperti choloform, chloral hidrat dan garam tembaga.Produksi gas (CH4, CO2 dan H2) yang berlebihan dari ternak akan menimbulkan penyakit bloat.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Produksi VFA di dalam RumenFaktor-faktor yang mempengaruhi produksi VFA didalam Rumen antara lain adalah :a. Makanan serat (sumber hijauan) yang tinggi dalam ransum akan memproduksi lebih banyak asam asetat dari pada asam propionat sehingga lebih sesuai untuk ternak sapi perah guna menghasilkan produksi susu dengan kadar lemak tinggi.b. Makanan pati (biji-bijian/ konsentrat) yang tinggi dalam ransum akan memproduksi lebih banyak propionat dan ini sesuai dengan ternak untuk tujuan penghasil daging ( sapi potong ).c. Rasio antara konsentrat dan hijauan pakan.d. Bentuk fisik atau ukuran partikel pakan. e. Jumlah intake atau konsumsi.f. Frekuensi pemberian pakan.g. Faktor lain yang mempengaruhi VFA adalah : volume cairan rumen yang berhubungan dengan saliva dan laju aliran air di dalam darah.

Konsentrasi VFA rumen diatur oleh keseimbangan antara produksi dan penyerapan. Konsentrasi meningkat setelah makan, sehingga akibatnya pH menurun. Puncak fermentasi : 4 jam setelah makan (jika hijauan ditingkatkan), namun lebih cepat ( lebih dari 4 jam) jika konsentrat ditingkatkan. pH rumen normal ( untuk pertumbuhan mikroba optimal ) : 6.0 - 7.0 ; yang dipertahankan oleh kapasitas saliva dan penyerapan VFA. Faktor-faktor yang juga mempengaruhi produksi VFA ini antara lain adalah Konsentrasi VFA itu sendiri didalam rumen

Metabolisme VFA di dalam Jaringan Tubuh Ternak.Volatil Fatty Acid ( VFA ) yang diserap dari retikulorumen melalui jaringan, akan mengalami oksidasi dan perombakan menjadi energi ternak melalui biosintesa lemak atau glukosa. Jumlah setiap VFA yang digunakan tersebut berbeda-beda menurut jenisnya. 50 persen asam asetat dioksidasi di jaringan tubuh sapi perah sedangkan 2/3 asam butirat dan asam propionat akan mengalami oksidasi. Metabolisme asam propionat dan butirat terjadi di hati, 6 persen asam asetat dimetabolisasikan di jaringan perifer (otot dan adiposa) dan hanya 20 % yang di metabolis di hati. Pada ternak laktasi asam asetat, digunakan untuk sintesis lemak air susu diambing.

Proses Oxidasi VFA dan Penghasilan ATP

Asam Propionat sebagai sumber energi :ada 2 jalur oksidasi yang dilalui oleh asam propiona yaitu :1. Oksidasi setelah propionat dikonversi menjadi glukosa melalui Jalur Glukonegenesis. Disini di hasilkan 17 mol ATP/ mol asam propionat2. Oksidasi langsung asam propionat dimana akan dihasilkan 18 molATP/mol asam propionat. Asam Butirat sebagai sumber energi :Asam Butirat di konversi menjadi -hidroksibutirat yang menghasilkan 2 mol ATP

Asam Asetat sebagai sumber energi :Asetat + CoA + ATP ------- CH3CO-CoA (AsetilCoA) + PP + H2(dihasilkan 10 mol ATP/ mol Asetat)

Disarnping scbagai sumber energy, asam lernak rantai cabang dari VFA bersama-sama dengan N-anwn~a digunakan dalam sintesis protein, sehingga VFA ini dapat dikatakan sebagai prekursor sintesis protein mikroba.

Pencernaan Karbohidrat di dalam Usus RuminansiaKarbohidrat tercerna ( pati, selulosa dan hemi selulosa) dan polisakarida selluler dari mikroba yang lolos dari fermentasi rumen, akan masuk ke dalam usus sebagai digesta, jumlahnya 10-20 % dari karbohidrat yang dicerna. Jumlah selulosa atau pati yang tahan dari degradasi rumen, dipengaruhi oleh pakan itu sendiri atau prosesing. Misalnya pati dari jagung giling dapat dicerna 20 % nya di usus halus oleh enzim yang sama dengan monogastrik. Pencernaan pati di usus halus akan menghasilkan energi yang dapat digunakan oleh induk semang lebih efisien daripada didegradasi oleh mikroba rumen, dimana akan hilang sebagai CH4 atau panas. Selulosa, hemiselulosa dan pati yang lolos dari usus halus difermentasi juga di dalam cecum menjadi VFA, CO2 dan CH4 dengan jalur yang sama dengan di dalam rumen. VFA yang terbentuk di cecum ini (ruminan atau kuda) di serap masuk ke dalam sirkulasi darah dan digunakan di jaringan, seperti yang terjadi di dalam rumen.

Metabolisme Glukosa Pada Ruminansia: Glukosa dicerna / difermentasi di retikulorumen. Glukoneogenesis di hati (terutama) dan di ginjal sangat sedikit terjadi. Glukosa pada ruminan adalah 40-60 % berasal dari propionat, 20 % berasal dari protein (asam amino yang diserap melalui saluran pencernaan) dan sisanya 20 % berasal dari VFA rantai cabang, asam laktat dan gliserol. Fungsi Metabolis Glukosa pada Ruminansia. Fungsi metabolisme Glukosa pada rumen berfungsi untuk :1. Sumber utama energi di jaringan syaraf terutama di otak dan sel-sel darah merah.2. Untuk metabolisme otot dan produksi glikogen (persediaan energi di otot dan di hati).3. Pada ternak laktasi glukosa digunakan untuk prekursor utama dari pembentukan laktosa dan gliserol (komponen lemak susu) dan untuk suplai nutrisi pada janin. Kebutuhan glukosa akan meningkat pada akhir kebuntingan.4. Untuk pembentukan co enzym NADPH

2) Pencernaan dan Metabolisme Protein

Protein merupakan unsur yang sangat penting dalam tubuh karena protein menjalankan sebagai besar fungsi-fungsi fisiologis tubuh. Dalam tubuh, protein berperan sebagai:a. Bahan pembangun dan pengganti tenunan atau jaringan tubuh yang aus atau terpakai.b. Bahan baku pembuatan hormon,enzim dan zat penangkal penyakit.c. Mengatur lalu lintas cairan tubuh dan zat-zat terlarut di dalamnya ke dalam atau keluar seld. Sebagai sumber energi.

Protein diperoleh ternak dari makanan. Sebelum dimanfaatkan ternak, protein makanan itu terlebih dahulu mengalami perubahan dalam saluran pencernaan. Pada ternak ruminansia sebelum dimanfaatkan protein akan melalui beberapa proses terlebih yaitu:a. Mengalami fermentasi dalam reticulo rumen oleh mikroba rumen.b. Mengalami pencernaan hidrolisis di dalam usus halusc. Protein yang tidak dicerna akan dikeluarkan melalui feses.

Dalam memepelajari pencernaan dan metabolisme protein pada ternak ruminansia ada beberapa istilah yang terlebih dahulu harus dipahami sehingga proses pencernaan protein dalam tubuh ternak ruminasia bisa dimengerti dengan jelas.

Beberapa istilah tersebut adalah:a. Protein Kasar (PK)Adalah kadar protein yang didapatkan dengan cara menganalisa kandungan nitrogen suatu bahan dengan metode Kjedhal. Kandungan nitrogen yang didapatkan dikalikan dengan konstanta 6.25 dengan anggapan semua protein bahan mengandung 16 % nitrogen. Padahal itu tidak seluruhnya pengalian dengan konstanta ini benar. Ada beberapa protein bahan yang mengandung lebih dari 16 % nitrogen. Oleh sebab itu nilai ini disebut dengan protein kasar.

b. Soluble Protein ( protein mudah larut)Soluble protein adalah fraksi protein kasar yang mudah larut dalam larutan buffer, air dan cairan rumen. Sebagian fraksi protein dari hijauan yang masih muda, silase, leguminosa dan biji-bijian merupakan soluble protein. Soluble protein akan didegaradasi dengan cepat didalam rumen menjadi NH3. Fraksi soluble protein mengandung nitrogen non protein (NPN) dan sebagian true protein.

c. Nitrogen Non Protein (NPN)NPN Adalah semua senyawa nitrogen yang tidak mempunyai struktur yang komplek seperti protein. Yang termasuk senyawa NPN adalah ammonia, peptide, asam amino bebas, amida, dan amina. Sebagian besar soluble nitrogen yang terdapat pada silase, limbah pertanian merupakan NPN. NPN sama halnya dengan soluble protein akan didegaradasi dengan cepat didalam rumen.

d. Neutral detergent insoluble protein (NDIN)Adalah fraksi protein yang tidak larut dalam larutan netral. Fraksi ini didapatkan dari analisa protein kasar yang terdapat dalam NDF. NDIN ini degradasinya lambat dalam rumen, karena berhubungan dengan dinding sel. Sebagai besar NIDN lolos kepasca rumen dan bisa dicerna diusus halus.

e. Acid detergent insoluble protein (ADIN)Adalah fraksi protein yang tidak larut dalam larutan detergen asam. Fraksi protein ini tidak bisa dicerna oleh enzim mikroba rumen maupun enzim yang dihasilkan oleh usus halus. Oleh sebab itu fraksi protein ini disebut juga dengan protein yang tidak bermanfaat. ADIN ini ditentukan dengan cara menganalis kandungan protein kasar dari residu ADF. Kandungan ADIN yang tinggi dari suatu bahan pakan menunjukkan rendahnya kualitas protein dari bahan tersebut.

f. Ruminal undegraded protein (RUP)Adalah fraksi protein pakan yang tidak didegradasi oleh mikroba dalam rumen. Atau dengan kata lain fraksi protein yang tahan terhadap pencernaan dalam rumen.

g. Protein mikrobaAdalah fraksi protein yang disintesis oleh mikroba didalam rumen. Mikroba rumen menggunakan ammonia, asam amino dan peptide untuk mensintesis protein tubuh mikroba itu sendiri. .

Degradasi protein dalam rumen: Protein yang dikonsumsi oleh ternak ruminansia dalam rumen akan mengalami 2 proses penting yaitu:1. Hidrolisis ikatan peptida menghasilkan peptida dan asam amino2. Deaminasi asam amino3. Hydrolisis, Dalam rumen protein pakan akan mengalami hidrolisa menjadi oligopeptida oleh enzim proteolitik yang dihasilkan oleh mikroba rumen. Oligopeptida selanjutnya akan diubah menghasilkan peptida dan asam amino yang bisa digunakan oleh sebagian mikroba rumen untuk pertumbuhannya, terutama oleh Bacteroides ruminocola dimana bakteri ini mempunyai sistem transpor untuk mengangkut asam amino ke dalam tubuhnya. Bacteroides ruminocola bisa menggunakan 40 % peptida dalam rumen sedangkan Butyrivibrio fibrosolvent menggunakan kurang dari 10 % untuk pertumbuhannya. Karena tidak semua peptida dan asam amino yang terbentuk dalam rumen, digunakan oleh mikroba, dimana sebagian akan mengalir ke usus halus.

Pemberian ransum yang berkualitas tinggi pada sapi perah, 30 persen dari NAN (non amonia nitrogen) yang masuk ke usus halus adalah dalam bentuk peptida dan asam amino. Namun Sebagian besar dari peptida dan asam amino akan mengalami deaminasi didalam rumen.

DeaminasiMetabolisme asam amino selanjutnya adalah dari degradasi protein oleh mikroba rumen. Asam amino akan mengalami katabolisame (deaminasi) menghasilkan produk utama NH3. produk samping dari deaminasi asam amino adalan VFA rantai cabang (iso valerat, iso butirat dan n metilbutirat), yang sangat dibutuhkan oleh mikroba selulolitik rumen untuk pertumbuhannya. Proses deaminasi asam amino menjadi ammonia lebih cepat dari proteolisis, sehingga kadar asam amino bebas dalam rumen selalu sedikit. Amonia yang dihasilkan dari deaminasi asam amino akan digunakan oleh mikroba sebagai sumber nitrogen untuk pembentukan protein tubuhnya. Sebagain besar mikroba rumen (82 %) menggunakan ammonia untuk membentuk protein tubuhnya.

Tidak seluruh protein yang masuk dalam rumen didegradasi oleh mikroba. Protein yang lolos dari degradasi dalam rumen bersama dengan protein mikroba akan mengalir ke abomasum terus ke usus halus, dicerna oleh enzim yang dihasilkan oleh usus dan pankreas dan diserap di usus halus.

Pool amonia dalam rumen tidak hanya disuplai oleh proses degradasi protein pakan saja. Hampir 30 persen nitrogen dalam pakan ternak ruminansia juga terdapat dalam bentuk senyawa organik sederhana seperti asam amino, amida, dan amina atau senyawa anorganik seperti nitrat, dan pada penggunaan pakan yang bermutu rendah, urea sering ditambahkan. Semua senyawa tersebut di atas disebut juga dengan Non Protein Nitrogen (NPN) yang dalam rumen akan mengalami degradasi dengan cepat menghasilkan amonia. Amonia yang terbentuk bersama dengan asam organik alfa keto akan membentuk asam amino baru untuk sintesis protein mikroba. Bila kecepatan degradasi melebihi kecepatan sintesis protein mikroba, akan terjadi akumulasi NH3 dalam rumen. Amonia yang berlebih itu akan diserap oleh dinding rumen masuk ke dalam aliran darah dibawa ke hati untuk diubah menjadi urea. Urea yang terbentuk akan masuk ke aliran darah, sebagian akan difiltrasi oleh ginjal dan dikeluarkan melalui urine dan sebagian lagi masuk kembali ke rumen melalui dinding rumen dan saliva yang kemudian akan menjadi sumber N lagi bagi sintesis protein mikroba Lebih dari 25 % nitrogen protein pakan akan hilang melalui jalur ini. Karena protein merupakan bahan pakan ternak ruminansia yang cukup mahal harganya, maka perhatian untuk meminimalkan degradasi protein pakan dalam rumen perlu di pertimbangkan.

Degradasi protein dalam rumen merupakan multi proses yang meliputi tingkat kelarutan, hidrolisis enzim ekstra selluler, deaminasi, dan lamanya pakan dalam rumen. Jenis pakan juga mempengaruhi degradasi protein dalam rumen. Pakan yang terdiri dari rumput segar yang tinggi akan protein dan karbohidrat mudah larut, meningkatkan pertumbuhan mikroba proteolitik sehingga aktivitas degradasi dalam rumen 9 kali lebih besar dibandingkan pakan yang rendah proteinnya seperti hay.

Proses degradasi protein dan deaminasi asam amino dalam rumen akan terus berlangsung walaupun telah terjadi akumulasi amonia yang cukup tinggi. Proses degradasi ini tidak dapat dipandang sebagai suatu proses yang menguntungkan ataupun merugikan, karena disatu sisi proses degradasi diharapkan untuk memenuhi kebutuhan amonia dan peptida untuk pertumbuhan mikroba rumen, sedang dilain sisi, protein yang bermutu tinggi diharapkan tidak banyak mengalami degradasi dalam rumen sehingga bisa menyumbangkan asam amino bagi hewan induk semang. Untuk memperkecil degradasi protein pakan dalam rumen dapat dilakukan dengan cara: 1) penambahan bahan kimia (formaldehyd, asam tannin), 2) pemasakan (protein menggumpal sehingga kelarutannya turun, 3) pembuatan pellet (meningkatkan rate of passage).

Penggunaan Amonia dan Sintesis protein MikrobaAmonia adalah sumber nitrogen utama untuk sintesis protein mikroba. Sekitar 82 % jenis mikroba rumen mampu menggunakan amonia sebagai sumber nitrogen untuk sintesis protein tubuhnya, walaupun ada sebagian kecil yang membutuhkan peptida dan asam amino. Maka dari itu konsentrasinya dalam rumen merupakan suatu hal yang perlu diperhatikan. Konsentrasi minimum NH3 yang diperlukan untuk sintesis protein mikroba adalah 5 mg% atau setara dengan 3.74 mM. Optimum konsentrasi NH3 yang diperlukan untuk perkembangan mikroba yang lebih baik, sehingga kecernaan dari pakan serat yang rendah kecernaan dan kandungan proteinnya, lebih tinggi yaitu 20 mg% atau setara dengan 14.29 mM. Disamping ammonia, sintesis protein mikroba juga membutuhkan energi dan kerangka karbon dari karbohidrat. Sintesis Protein mikroba dapat ditingkatkan dengan cara menambahkan karbohidrat mudah terpakai dalam ransum seperti pati, tetes, dll. Adanya karbohidrat tersebut memungkinkan mikroba dapat menggunakan ammonia yang lebih banyak untuk membentuk protein tubuhnya. Hal ini dikarenakan incoporasi N amonia menjadi protein mikroba sangat tergantung pada ketersediaan karbohidrat yang siap pakai ( soluble carbohydrate ) sebagai sumber energi. Disamping karbohidrat siap pakai untuk sintesisi protein mikroba juga diperlukan VFA yang cukup, sebagai sumber kerangka karbon. Masing-masing mikroba membutuhkan kerangka karbon yang berbeda untuk membentuk asam amino tubuhnya. Selain, NH3, sumber energy, dan VFA sebagai kerangka karbon untuk sintesis protein mikroba yang optimal, pada kondisi tertentu juga membutuhkan mineral Sulfur. Ratio antara sulfur dan nitrogen yang ideal untuk sintesa protein mikroba adalah 1:10.

Kadar amonia dalam rumen merupakan petunjuk antara proses degradasi dan proses sintesis protein oleh mikroba rumen. Jika pakan defisien akan protein atau proteinnya tahan degradasi, konsentrasi amonia dalam rumen akan rendah dan pertumbuhan mikroba rumen akan lambat yang menyebabkan turunnya kecernaan pakan.

Mikroba rumen memberikan sumbangan protein yang cukup banyak untuk kebutuhan ternak ruminansia. Mikroba rumen mampu mensuplai 40 80 % protein untuk mencukupi kebutuhan asam amino ternak ruminansia. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sekitar 59 % dari nitrogen bukan amonia yang masuk ke duodenum sapi perah berasal dari protein mikroba rumen. Oleh karena itu usaha untuk mengoptimalkan sintesis protein mikroba perlu menjadi perhatian dalam memenuhi kebutuhan asam amino ternak ruminansia.

Protein mikroba mempunyai nilai gizi yang tinggi dan nilai biologis yang hampir menyamai casein. Analisa asam amino menunjukkan bahwa protein mikroba kaya akan cystin, metionin, arginin dan glutamate. Protein protozoa lebih unggul disbanding protein bakteri karena kandungan asam amino esensialnya yang lebih tinggi terutama lisin. koefisien cerna protein protozoa (68-91 %) sedangkan bakteri hanya 55-80%. Nilai biologis protein protozoa 68-81% sedangkan bakteri 40-60 %. Tetapi kandungan protein bakteri lebih tinggi (41.8%) dibanding protein protozoa ( 26,5 %).

Protein BypassProtein by pass adalah protein yang berasal pakan yang tidak mengalami fermentasi didalam rumen, tetapi langsung masuk ke abomasum dan usus halus. Tingginya VFA dalam rumen akibat tingginya energy dan rendahnya protein dapat menstimulir peningkatan protein bypass dalam rumen. Protein bypass dalam rumen juga bisa dipengaruhi oleh keseimbangan hormone ternak ruminansia, yang dapat memberi petunjuk tingginya level hormone pertumbuhan dalam darah. Besar kecilnya jumlah protein bypass tergantung pada beberapa faktor antara lain:a. Daya larut protein ransum, protein yang daya larutnya rendah maka protein bypassnya tinggi.b. Kualitas protein ransum, semakin tinggi kualitas protein maka protein bypass akan lebih besar.c. Frekuensi pemberian pakan, semakin sering pemberian makanan maka protein bypass semakin tinggi.d. Preparasi atau penyediaan makanan, baik secara fisik ataupun kimia akan meningkatkan protein bypass misalnya memasukkan pakan dalam kapsul, penambahan formaldehid atau tannin.

Pencernaan protein di usus halusProtein yang masuk keusus halus berasal dari protein mikroba, protein pakan yang lolos degradasi dalam rumen dan protein endogenus. Protein yang berasal dari protein mikroba sekitar 30-100 %, dan yang berasal dari protein yang lolos degaradasi didalam rumen sekitar 0-70%. Pencernaan protein diabomasum dan usus halus ternak ruminansia sama dengan ternak non ruminansia. Pencernaan protein di abomasum dibantu oleh aktivitas enzim peptidase sedangkan diusus halus dibantu oleh aktivitas enzim trypsin, chymotrypsin, and carboxypeptidase. Proses pencernaan protein di abomasum dan usus halus menghasilkan asam amino. Asam amino diserap oleh dinding usus halus. Kemudian asam amino masuk ke vena porta dibawa ke hati. Di hati asam amino ini akan disintesis menjadi protein. Selain itu asam amino juga akan dibawa oleh darah ke jaringan tubuh yang membutuhkan untuk disintesa menjadi protein jaringan, protein susu, protein fetus, untuk pertumbuhan atau untuk pembentukan wool. Selain itu asam amino tersebut juga akan dimetabolis menjadi sumber energi.

Aspek Protein Pada RuminansiaUntuk meningkatkan protein makanan yang selamat dari degradasi dalam rumen supaya ternak mendapat protein yang cukup, dapat dilakukan dengan melindungi atau memproteksi protein pakan dengan cara memasak, membungkus dengan kapsul atau dengan mempercepat laju alir makanan ( rate of passage ) dengan cara meningkatkan konsumsi air minum, menggiling bahan, dan membuat pakan dalam bentuk pellet. Tetapi hal ini tidak selalu memberikan hasil yang memuaskan karena bisa saja proses ini bahkan menguragi kecernaan zat-zat makanan yang lain.

Nilai protein makanan pada ternak ruminansia sangat dipengaruhi oleh tingkat ketahanannya dari degradasi oleh mikroba rumen guna menghasilkan ammonia. Derajat ketahanan protein bahan dari degradasi oleh mikroba rumen sangat beragam (Tabel ..). Hasil penelitian menunjukkan bahwa tingkat ketahanan degradasi protein yang rendah dalam rumen, mampu memberikan pertambahan bobot badan yang lebih baik pada sapi perah muda. Berdasarkan hal tersbut makan syarat ideal suatu bahan pakan sumber protein bagi ternak ruminansia adalah :a. Mampu menghasilkan ammonia (NH3) yang cukup untuk menunjang pertumbuhan miroba rumen yang optimal.b. Mampu menyediakan protein yang lolos degradasi dalam rumen untuk memenuhi kebutuhan protein bagi ternak induk semang.c. Mempunyai nilai hayati (Biological Value = BV ) yang tinggi.

Mikroba rumen mampu mensintesis asam amino esensial maupun non esensial dalam rumen, maka komposisi asam amino dari protein pakan tidak terlalu penting artinya bagi ternak ruminansia. Oleh karena itu dalam ransum ruminansia sebagai sumber ammonia sering digunakan senyawa bukan protein (NPN). Penggunaan NPN dalam ransum harus disertai dengan sumber energi yang mudah tersedia.

Asam amino dan peptida yang berasal dari pencernaan protein mikroba atau protein pakan yang lolos degradasi dalam rumen, setelah diserap oleh villi usus halus, akan dimetabolisme melalui dua jalur yaitu anabolisme dan katabolisme. Pada proses anabolisme asam asam amino akan digunakan untuk sintesis protein, sedangkan pada proses katabolisme, protein akan dirombak menjadi senyawa sederhana dan urea. Sebagian urea ini akan kembali ke rumen melalui saliva atau dinding rumen dan sebagaian lagi akan dikeluarkan melalui ginjal dalam bentuk urine.

Efisiensi penggunaan protein pakan sangat ditentukan oleh intensitas proses anabolisme dan katabolisme. Beberapa faktor yang mempengaruhi proses anabolisme dan katabolisme protein adalah : 1). Kecukupan asam-asam amino,2) kecukupan konsumsi energy, 3) Status nutrisi dan fisiologis ternak, 4) pembentukan jaringan, 4) kontrol oleh hormon. Aktivitas proses anabolisme dan katabolisme protein dalam tubuh, bisa dipantau dengan mengukur neraca nitrogen atau retensi nitrogen. Retensi nitrogen adalah selisih antara konsumsi nitrogen dengan nitrogen yang dikeluarkan melalui feses dan urine.

Neraca nitrogen dalam tubuh bisa bernilai positif, nol atau negatif . Bila Neraca nitrogen bernilai positif menunjukkan bahwa terjadi pertambahan protein jaringan tubuh atau pembentukan jaringan baru, Bila nilainya sama dengan nol hal tersebut berarti terjadi keseimbangan antara proses anabolisme dan proaes katabolisme dalam tubuh, tetapi apabila neraca nitrogen bernilai negative, ini berarti terjadi kehilangan nitrogen dalam tubuh melalui proses katabolisme akibat konsumsi nitrogen atau protein dari pakan tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan ternak.

3) Pencernaan dan Metabolisme Lemak

Lemak merupakan sumber energy penting dalam ransum ternak ruminansia. Beberapa tahun terakhir ada kecendrungan menggunakan suplementasi lemak untuk meningkatkan kandungan energy ransum. Lemak adalah merupakan zat makanan yang biasanya terdapat dalam jumlah kecil dalam makanan ternak (50 gram/kg BK). Pada pakan ternak ruminansia, lemak terdapat dalam hijauan maupun konsentrat. Kandungan lemak dalam hijauan pakan berkisar 3-10 % yang terdiri dari glukolipid. Pakan hijauan dan biji-bijian umumnya berbentuk lemak tidak jenuh. Lemak pada daun didominasi oleh asam linolenat, linoleat dan oleat. Lemak dalam konsentrat (biji-bijian) kaya kandungan asam linoleat. Untuk memenuhi kebutuhan ternak akan energi sering petani menambahakan minyak dalam ransum. Lemak mengandung energi yang tinggi dan merupakan sumber energi yang murah dibandingkan zat makanan lain seperti karbohidrat. Sering dipertanyakan apakan kualitas ransum atau kualitas produk yang dihasilkan (susu dan daging) dipengaruhi oleh suplementasi lemak. Jawabannya sangat tergantung pada jenis ternak dan tipe produksi. Hubungan lemak ransum dengan lemak yang terdapat pada produk, berbeda antara ternak non ruminansia dan ruminansia, juga antara ternak muda dan ternak dewasa.

a. Pencernaan Lemak Dalam RumenLemak yang terdapat dalam rumen ternak ruminansia terdiri atas lemak pakan (80,3 %), lemak ptotozoa (15,6 %) dan lemak bakteri (4,3 %). Metabolisme lemak dalam rumen memiliki dampak yang besar terhadap profil asam lemak yang tersedia untuk diserap dan digunakan oleh jaringan tubuh ternak. Pencernaan lemak pada ternak ruminansia dimulai didalam rumen. Hidrolisis (Lipolisis)Pertama kali lemak dari pakan masuk ke dalam rumen maka langkah awal dari metabolisme lemak adalah hidrolisis ikatan ester dari triglicerida, phospholipid dan glikolipid. Hidrolisis dari lemak pakan umumnya dilakukan oleh bakteri rumen, dan sangat sedikit sekali bukti yang meninjukkan keterlibatan protozoa dan fungi dalam hidrolisis lemak. Proses hidrolisis (lipolisis) lemak dalam rumen oleh lipase mikroba rumen, akan menghasilkan asam lemak, gliserol dan galaktosa yang siap dimetabilisme lebih lanjut oleh bakteri rumen. Asam lemak tak jenuh (linoleat dan linolenat) akan dipisahkan dari kombinasi ester, galaktosa dan gliserol dan akan difermentasi menjadi VFA. Bakteri yang paling berperan dalam hidrolis lemak adalah Anaerovibrio lipolytica yang menghidrolisis trigliserida dan Butyrivibrio fibrisolvens yang berperan dalam menghidrolisis phospholipid dan glikolipid. Proses hidrolisis. dalam rumen berlangsung cukup tinggi namun ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatannya seperti meningkatnya level lemak dalam ransum maka hidrolisis menurun, pH rumen yang rendah dan ionophor yang menghambat aktivitas dan pertumbuhan bakteri.

HidrogenasiHidrogenasi terjadi pada asam lemak tak jenuh bebas yang dilepaskan dalam proses hidrolisis lemak dalam rumen. Langkah pertama dari proses biohidrogenasi ini adalah isomerisasi dari bentuk cis menjadi bentuk trans. Hidrogenasi ini menyebabkan pengurangan asam lemak tak jenuh dengan hasil akhir asam lemak jenuh (stearat =C18). Hidrogenasi umumnya terjadi pada tingkat lebih lambat darilipolisis, namun asam lemak tak jenuh ganda sedikit yang hadir dalam rumen.Sebagian besar asam lemak esensial akan rusak oleh karena proses biohidrogenasi, namun ternak tidak mengalami defisiensi. Sebagian kecil asam lemak esensial yang lolos dari proses di dalam rumen, sudah dapat memenuhi kebutuhan ternak. Lemak dalam rumen Kebanyakan lipid pada ruminan masuk ke duodenum sebagai asam lemak bebas dengan kandungan asam lemak jenuh yang tinggi. Monogliserida adalah asam lemak yang dominan pada monogastrik. Pada ruminan lemak mengalami hidrolisis di dalam rumen, sehingga sangat sedikit terdapat pada ternak ruminan.

Sintesis Lemak oleh Bakteri RumenMikroba rumen juga mampu mensintesis beberapa asam lemak rantai panjang dari propionat dan asam lemak rantai cabang dari kerangka karbon asam-asam amino valin, leusin dan isoleusin. Asam-asam lemak tersebut akan diinkorporasikan ke dalam lemak susu dan lemak tubuh ruminansia.

Penyerapan Lemak pada Ternak ruminansiaAsam lemak hasil hidrolisis yang berantai pendek ( < C12) diserap oleh dinding rumen (Gambar 3.10). Asam lemak rantai panjang masuk ke sel-sel epithelium dan diserap diusus halus. Di usus halus lemak dihidrolisis menjadi monogliserida dan asam lemak bebas oleh enzim lipase pankreas. Asam lemak rantai pendek diserap sel mukosa usus. Monogliserida dan asam lemak tak larut membentuk misel untuk dapat melewati dinding usus. Asam lemak C14 membentuk triasil gliserol dalam sel epithelium usus. Triasil gleserol, fosfolipid dan kolesterol membentuk kilomikron dan masuk ke peredaran darah untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Ruminansia muda mempunyai kemampuan untuk mengkonversi glukosa menjadi asam lemak, namun ketika rumen berfungsi, kemampuan itu hilang dan asetat menjadi sumber karbon utama yang digunakan untuk mensintesis asam-asam lemak. Asetat akan didifusi masuk ke dalam darah dari rumen dan dikonversi di jaringan menjadi asetil-CoA, dengan energi berasal dari hidrolisis ATP menjadi AMP. Jalur ini terjadi di tempat penyimpanan lemak tubuh yaitu jaringan adiposa (di bawah kulit, jantung dan ginjal). Konversi asetil-CoA menjadi asam-asam lemak rantai panjang sama terjadinya antara ruminan dan monogastrik

ANATOMI SISTEM PENCERNAAN DAAN METABOLISME PENCERNAAN PADA RUMINANSIA (Tugas Ilmu Ternak Ruminansia)

Disusun oleh:Nia Yuliyanti 1114141054

JURUSAN PETERNAKANFAKULTAS PERTANIANUNIVERSITAS LAMPUNG2014