Pencernaan Serat Kasar Pada Ternak Sapi (Ruminansia)

Sistem Pencernaan Ruminansia (Sapi, Kambing, Kerbau, Domba)

Sistem Pencernaan Herbivora berdasarkan pada kegiatan Mikroorganisme dan dapat dibedakan menjadi ruminansia dan pseudoruminansia (Pada Saecum & Colon). Saluran pencernaan ruminansia terdiri dari mulut, Esofagus, Lambung: Rumen, Retikulum, Omasum, Abomasum.

Setiap organ atau kelenjar dalam pencernaan memiliki fungsi masing – masing, terutama untuk membuat suasana lambung optimal dalam mencerna makanan. Pencernaan pada ruminansia memanfaatkan enzim – enzim yang dikeluarkan oleh mikroba atau disebut dengan fermentasi.

Proses Pencernaan pertama terjadi di mulut. Di mulut, terjadi pencernaan mekanis yang dibantuu dengan saliva. Saliva berfungsi untuk membantu penelanan, buffer (ph 8,4 – 8,5), dan suplai nutrien mikroba (70% urea).

Esophagus merupakan penghubung anatara mulut dan lambung dimana terjadinya pencernaan fermentative. Keuntungan pencernaan secara fermentative diantaranya dapat makan cepat dan menampung pakan banyak, dapat mencerna pakan kasar : sumber energi (VFA), dan dapat menggunakan NPN sebagai sumber protein. Sayangnya, banyak energi terbuang sebagai gas metan dan protein nilai hayati tinggi didegradasi menjadi amonia.

Rumen

Terletak di sebelah kiri rongga perut. Permukaan dilapisi papila (papila lidah) yang memperluas permukaan untuk absorbsi. Terdiri 4 kantong (saccus) dan terbagi menjadi 4 zona.

Kondisi

- BK isi rumen : 10 -15%

- Temperatur : 39-40ºC

- pH = 6,7 – 7,0

- BJ = 1,022 – 1,055

- Gas: CO₂, CH₄, N₂, O₂, H₂, H₂S

- > mikroba: bakteri, protozoa, jamur

- Anaerob

Fungsi

- Tempat fermentasi oleh mikroba rumen

- Absorbsi : VFA, amonia

- Lokasi mixing

Pembagian Zona Di Dalam Rumen

Pembagian Mikrobiologis:

Zona gas : CO₂, CH₄, H₂, H₂S, N₂, O₂
Zona apung (pad zone) : Ingesta yang mengapung (ingesta baru dan mudah dicerna)
Zona cairan (intermediate zone) : cairan dan absorbsi metabolit yang terlarut dalam cairan (>> mikroba)
Zona endapan (high density zone) : ingesta tidak dapat dicerna dan benda-benda asing

Fungsi:

- Tempat fermentasi oleh mikroba rumen

- Tempat absorpsi VFA, amonia

- Menyimpan bahan makanan→ fermentasi

- Lokasi mixing ingesta

Retikulum

Secara fisik tidak terpisahkan dari rumen. Memiliki lipatan-lipatan esofagus yang merupakan lipatan jaringan yang langsung dari esofagus ke omasum, Permukaan dalam memiliki papila seperti sarang laba-laba (honey comb) perut jala.

Fungsi

- tempat fermentasi

- membantu proses ruminasi

- mengatur arus ingesta ke omasum

- Absorpsi hasil fermentasi

- tempat berkumpulnya benda-benda asing

Omasum

Terletak di sebelah kanan (retikulum) garis median (disebelah rusuk 7-11). Bentuknya ellips, permukaan dalam berbentuk laminae dan disebut perut buku (pada lamina terdapat papila untuk absorpsi). Pada organ tersebut terjadi penyerapan air, amonia, asam lemak terbang dan elektrolit. Pada organ ini dilaporkan juga menghasilkan amonia dan mungkin asam lemak terbang (Frances dan Siddon, 1993).

Fungsi

Grinder dan Filtering
Fermentasi
Absorpsi

Pada Abomasum, Intestinum, dan Colon terjadi Pencernaan secara enzimatis.

Sekum Dan Kolon

Sekum dan kolon berbentuk tabung berstruktur sederhana, kondisinya sama dengan rumen.

Fungsi

fermentasi oleh mikroba
Absorpsi VFA dan air → kolon
Konsentrasi VFA pada sekum: 7 mM, kolon: 60 mM (rumen = 100 – 150 mM)

Pada sistem pencernaan ternak ruminasia terdapat suatu proses yang disebut memamah biak (ruminasi). Pakan berserat (hijauan) yang dimakan ditahan untuk sementara di dalam rumen. Pada saat hewan beristirahat, pakan yang telah berada dalam rumen dikembalikan ke mulut (proses regurgitasi), untuk dikunyah kembali (proses remastikasi), kemudian pakan ditelan kembali (proses redeglutasi).

Selanjutnya pakan tersebut dicerna lagi oleh enzim-enzim mikroba rumen. Kontraksi retikulorumen yang terkoordinasi dalam rangkaian proses tersebut bermanfaat pula untuk pengadukan digesta inokulasi dan penyerapan nutrien. Selain itu kontraksi retikulorumen juga bermanfaat untuk pergerakan digesta meninggalkan retikulorumen melalui retikulo-omasal orifice (Tilman et al. 1982).

2.2 Mikroba Rumen

Adanya mikroba dan aktifitas fermentasi di dalam rumen merupakan salah satu karakteristik yang membedakan sistem pencernaan ternak ruminansia dengan ternak lain. Mikroba tersebut sangat berperan dalam mendegradasi pakan yang masuk ke dalam rumen menjadi produk-produk sederhana yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba maupun induk semang dimana aktifitas mikroba tersebut sangat tergantung pada ketersediaan nitrogen dan energi (Yan Offer dan Robert 1996). Kelompok utama mikroba yang berperan dalam pencernaan tersebut terdiri dari bakteri, protozoa dan jamur yang jumlah dan komposisinya bervariasi tergantung pada pakan yang dikonsumsi ternak (Preston dan Leng 1987).

Mikroba rumen membantu ternak ruminansia dalam mencerna pakan yang mengandung serat tinggi menjadi asam lemak terbang (Volatile Fatty Acids = VFA’s) yaitu asam asetat, asam propionat, asam butirat, asam valerat serta asam isobutirat dan asam isovalerat. VFA’s diserap melalui dinding rumen dan dimanfaatkan sebagai sumber energi oleh ternak. Sedangkan produk metabolis yang tidak dimanfaatkan oleh ternak yang pada umumnya berupa gas akan dikeluarkan dari rumen melalui proses eruktasi (Barry, Thomson dan Amstrong 1977).

Namun yang lebih penting ialah mikroba rumen itu sendiri, karena biomas mikroba yang meninggalkan rumen merupakan pasokan protein bagi ternak ruminansia. Sauvant, Dijkstra dan Mertens (1995) menyebutkan bahwa 2/3 – 3/4 bagian dari protein yang diabsorbsi oleh ternak ruminansia berasal dari protein mikroba. Produk akhir fermentasi protein akan digunakan untuk pertumbuhan mikroba itu sendiri dan digunakan untuk mensintesis protein sel mikroba rumen sebagai pasok utama protein bagi ternak ruminansia.

Kualitas pakan yang rendah seperti yang umum terjadi di daerah tropis menyebabkan kebutuhan protein untuk ternak ruminansia sebagian besar dipasok oleh protein mikroba rumen. Soetanto (1994) menyebutkan hampir sekitar 70 % kebutuhan protein dapat dicukupi oleh mikroba rumen.

Rumen merupakan ekosistem yang mengandung komponen biotic dan abiotik. Komponen Biotik adalah mikroba rumen dengan populasi berkisar antara 10¹⁰ sampai 10¹² sel/ml cairan rumen (Ogimoto dan Imai, 1981) Mikroba Rumen sangat diperlukan dalam proses pencernaan. Rumen mempunyai kondisi lingkungan yang baik untuk kehidupan mikroba. Temperatur di dalam rumen berkisar antara 38^O– 42^O sedangkan pH rata – ratanya 6.8 atau berkisar antara 6 – 7. Mikroba yang ada di dalam rumen terdapat pada partikel makanan, dalam cairan rumen dan menempel pada dinding rumen.

Mikroba rumen diklasifikasikan menjadi bakteri, protozoa dan fungi. Meskipun aktifitas metabolismenya sama namun jumlah masing-masing spesies berbeda tergantung bahan pakan yang dikonsumsi. Volume mikroba rumen kurang lebih 3,6% dari total cairan rumen yang terdiri dari 50% siliata dan 50% bakteri ukuran kecil.

Bakteri Rumen

Bakteri memiliki populasi terbanyak antara 10⁹-10¹⁰ sel/mil cairan rumen ukurannya berkisar antara 0.3 - 50 µm. Bakteri tersebut berbentuk spiral (Streptococcus) dan yang berbentuk batang (Eubakterium) dan bakteri yang berbentuk bulat.

Bakteri bentuk batang dan spiral hidup secara anaerob sedangkan bentuk coccus gram negative ada yang hidup aerob. Selain itu ada juga bakteri fakultatif yaitu bakteri yang dapat hidup pada kondisi sedikit oksigen misalnya streptococcus. Bakteri ini biasanya terdapat dalam dinding rumen.

Beberapa jenis bakteri yang dilaporkan oleh Hungate (1966) adalah :

bakteri pencerna selulosa (Bakteroidessuccinogenes, Ruminococcus flavafaciens, Ruminococcus albus, Butyrifibriofibrisolvens),
bakteri pencerna hemiselulosa (Butyrivibrio fibrisolvens,Bakteroides ruminocola, Ruminococcus sp),
bakteri pencerna pati (Bakteroides ammylophilus, Streptococcus bovis, Succinnimonas amylolytica),
bakteri pencerna gula (Triponema bryantii, Lactobasilus ruminus),
bakteri pencerna protein (Clostridium sporogenus, Bacillus licheniformis).

Protozoa Rumen

Berdasarkan fungsinya terdapat beberapa kelompok protozoa yaitu kelompok protozoa pencerna protein (misal Ophryoscolex Caudatus), pencerna selulosa, hemiselulosa dan pati (antara lain diplodonium ostracodinium). Kelompok protozoa pencerna selulosa, glukosa, pati dan sukrosa antara lain diplodinium polyplastron.

Kelompok protozoa pencerna gula, glukosa, pati dan pectin antara lain isotricha intestinalis. Kelompok protozoa pencerna maltosa, glukosa, selobiose antara lain dasytricha ruminantrium. Kelompok protozoa pencerna maltosa, pati dan sukrosa antara lain entodinnium caudatum.

Protozoa hidup anaerob oleh karena itu apabila kadar oksigen dalam oksigen tinggi maka protozoa akan mati karena tidak dapat membuat ciestee. Populasi protozoa tertinggi apabila makanan yang dikonsumsi ternak mengandung banyak gula terlarut yaitu mencapai 4x10⁶sel/ml cairan rumen. Apabila kekurangan gula terlarut popolasi akan mencapai titik terendah yaitu 10⁵ sel/ml (preston dan Leng 1987) oleh karena itu total biomassa protozoa hampir sama dengan total biomasa bakteri.

Populasi yang terbanyak adalah ciliate yaitu berkisar antara 10⁵ – 10⁶ sel / ml (pada kondisi ternak sehat), sedangkan populasi flagelata berkisar antara 10²-10⁴ sel/ml, dengan ukuran berkisar antara 4,0 sampai 15,0 µm (ogimoto dan imai, 1981;jouany,1991) populasi protozoa lebih rendah daripada bakteri, tetapi ukurannya lebih besar. McDonald (1988), Yokoyama dan Johnson (1988) mengemukakan bahwa panjang protozoa berkisar antara 20 antara 200 µm, oleh karena total biomassa protozoa hampir sama dengan total biomassa bakteri. Menurut Hungate (1966) Protozoa dibagi berdasarkan morfologinya, yaitu :

Holotrichs yang mempunyai silia hampir diseluruh tubuhnya dan mencerna karbohidrat yang fermentabel.
Oligotrichs yang mempunyai silia sekitar mulut umumnya merombak karbohidrat yang lebih sulit dicerna (Arora, 1989).

Fungi Rumen

Fungi rumen bersifat anaerob yang terdapat dalam rumen sebagian besar mencerna serat kasar. Populasinya berjumlah 10³-10⁵ sel/ml cairan rumen (Jouany,1991 yang dikutip oleh Nur Kasim Suwardi, 2000). Meskipun populasinya sedikit, namun sangat berperan dalam mencerna serat kasar. Fungi Rumen sangat efektif mdalam melonggarkan ikatan jaringan tanaman dan diperkirakan menjadi mikroba rumen pertama yang mencerna struktur tanaman.

Menurut pendapat Preston dan Leng, 1987, Fungi akan memecah ikatan hemiselulosa-lignin dan melarutkan pelindung lignin, tapi tidak mendegradasi lignin. Komponen tanaman dari berbagai hijauan menyebabkan peningkatan yang besar populasi fungi. Secara in vitro, perkembangan aktivitas fungi rumen dihambat oleh bakteri rumen karena pemanfaatan N dan asam laktat oleh bakteri.

Fungi terdiri dari Yeast (ragi) seperti Saccharomyces dan Mould (Jamur). Untuk hidupnya, jamur seperti Neocallimastix frontalis, Piramonas communis, dan Sphaeromonas communis, membutuhkan kondisi anaerob.