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 38O – 42O 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 4x106 sel/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.
