TEKNOLOGI PAKAN TERNAK DEDAP PROBIOTIK

 

DEDAK PROBIOTIK

Dedak probiotik adalah produk fermentasi dedak menggunakan inokulum berupa probiotik (asinan kubis).

Alat dan Bahan

·         Alat

-          Autoklaf

-          Oven

-          Timbangan

-          Tabung reaksi

-          Plastic  tahan panas

-          Karet gelang tahan panas

·         Bahan

-          Dedak,  Inokulum (probiotik) dan aquades

Prosedur Pembuatan dedak probiotik

1.      Timbang bahan dasar (x gram), masukan dalam plastik tahan panas.

2.      Bahan dasar ditambah aquades dengan perbandingan 2:1 (kadar air 50%)

3.      Ditambah dengan mineral mix sebanyak 2-3 % (w/v) dari bahan dasar.

-          Mineral mix berperan dalam pertumbuhan mikroba yang diinginkan,

4.      Disterilisasi menggunakan autoclaf pada suhu 121 º C selama 20 menit.

-          Alasan digunakan 121°C atau 249,8°F adalah karena air mendidih pada suhu tersebut jika digunakan tekanan 15 psi. Semua bentuk kehidupan akan mati jika dididihkan pada suhu 121°C dan tekanan 15 psi selama 15 menit. Perhitungan waktu sterilisasi autoklaf dimulai ketika suhu di dalam autoklaf mencapai 121 °C. Jika objek yang disterilisasi cukup tebal atau banyak, transfer panas pada bagiandalam autoklaf akan melambat, sehingga terjadi perpanjangan waktu pemanasan total untuk memastikan bahwa semua objek bersuhu 121 °C untuk waktu 10-15 menit. Perpanjangan waktu juga dibutuhkan ketika cairan dalam volume besar akan diautoklaf karena volume yang besar membutuhkan waktu yang lebih lamauntuk mencapai suhu sterilisasi.

5.      Biarkan bahan dasar pada ruangan sampai suhu bahan dasar mencapai 37-40ºC

-          Menurunkan suhu bahan yang sudah disterilkan.

6.      Inokulasi bahan dasar dengan inokulum (probiotik) sebanyak 5-10% (v/w) dari bobot substrat dengan kandungan mikroba sebesar 10⁶ – 10⁸ sel/ml

7.      Inkubasi (fermentasi secara batch culture pada pH 6,8 dan pada suhu ruang), selama (?????) jam . Ciri-ciri dedak probiotik yang berhasil adalah tidak tumbuhnya jamur dan adanya aroma khas fermentasi.

-          Ph yang digunakan adalah ph yang umumnya baik untuk pertumbuhan mikroba yaitu 6,5 – 7,0. Dan suhu ruang merupakan suhu yang baik untuk tumbuhnya spora yaitu 25 – 30º C

8.      Dikeringkan pada suhu 40 ºC selama 2 x 24 jam.

-          Mendormankan mikroba yang sudah ada pada bahan dasar digunakan suhu 40 ºC karena mikroba yang ditumbuhkan adalah mikroba mesofil yang hidup pada pencernaan dimana mikroba tersebut hidup pada temperature 5 – 60 ºC, namun suhu optimumnya adalah 25-40 ºC. jadi apabila bahan dikeringkan pada suhu tersebut, mikroba di bahan diharap tidak sampai mati.

 

A.    Dedak

Dedak adalah sisa penggilingan atau penumbukan padi. Bahan pakan ini sangat populer dan banyak sekali digunakan dalam ransum ternak, karena ketersediaannya yang banyak dan dapan menekan biaya pakan. Kandungan nutrisi dedak halus yaitu PK sebesar 13,5%, LK 0,6%, SK 13%, Ca 0,1%, P 1,7% dan EM 1890 kkal/kg (rasyaf, 1990 dalam Putri, 2009). Namun dedak tidak terlalu diminati sebagai bahan campuran pakan unggas, menurut Wibawa (2015) keterbatasan penggunaan dedak padi sebagai campuran pakan unggas adalah karena kandungan proteinnya yang rendah, mudah tengik, dan adanya asam fitat yang mampu mengikat mineral Ca dan P, serta mengikat pro­tein menjadi fitat-protein kompleks yang berdampak pada menurunnya manfaat serta kecernaannya.

B.     Fermentasi dedak probiotik

Dedak probiotik adalah produk fermentasi dedak menggunakan inokulum berupa probiotik (asinan kubis). Fermentasi merupakan suatu proses produksi suatu produk dengan mikroba sebagai organisme pemproses (Yunenshi, 2011). Sedangkan menurut Sa’id (1987) Fermentasi diartikan  sebagai semua aksi mikrobial yang menghasilkan energi, yang dalam reaksi oksidasi-reduksi menggunakan senyawa organik sebagai donor dan akseptor elektron. Proses fermentasi dilakukan dengan menambahkan starter mikroorganisme (kapang atau bakteri) yang sesuai dengan substrat dan tujuan proses fermentasi. Tujuan fermentasi disamping meningkatkan daya guna bahan dan mengeliminir zat anti nutrisi juga dapat membentuk biomassa. Adapun Tujuan fermentasi menurut Wikanastri (2012) adalah menghasilkan suatu produk (bahan pakan) yang mempunyai kandungan nutrisi, tekstur dan biological availibility yang lebih baik, disamping itu juga dapat menurunkan anti nutrisinya.

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen fermentasi dapat dibagi menjadi dua tipe. Tipe pertama fermentasi aerob, yaitu fermentasi yang dalam prosesnya memerlukan oksigen. Tipe kedua fermentasi anaerob, yaitu fermentasi yang dalam prosesnya tidak memerlukan oksigen (Surono, 2004). Sedangkan menurut yunenshi (2011) Fermentasi asam laktat terbagi dua yaitu fermentasi homolaktat dan heterolaktat. Dalam fermentasi homolaktat, semua asam piruvat dirubah menjadi asam laktat sedangkan pada heterolaktat juga dihasilkan produk lain seperti etanol dan CO2. Bakteri yang termasuk homolaktat yaitu Lactobacillus acidophilus, L. bulgaris, L.casei, l.lactis, Streptococcus thermophillus, lactococcus lactis dan Pediococcus acidilactici sedangkan bakteri heterolakat dilakukan oleh bakteri heterofermentatif yaitu Lactabacillus bervis, L.fermentum, Leuconostoc lactis dan Weissella confuse.

Menurut Wikanastri (2012) proses fermentasi mempunyai kelebihan antara lain, tidak menimbulkan efek samping yang negatif, mudah dilakukan, relatif tidak membutuhkan peralatan khusus dan biaya relatif murah. Sedangkan Wibawa (2015) juga menyatakan, bahwa keuntungan fermentasi oleh mikroba adalah mampu mengubah makro molekul protein menjadi mikro molekul yang mudah dicerna oleh unggas serta tidak menghasilkan senyawa kimia beracun. Beberapa peneliti melaporkan bahwa penggunaan khamir sebagai inokulan fermentasi nyata dapat meningkatkan kandungan protein pakan dan sebaliknya nyata menurunkan kandungan serat kasar pakan. penggunaan bahan pakan produk fermentasi ternyata dapat menekan aktivitas enzim 3-hydroxy-3-methylglutaryl Co-A reduktase yang berfungsi untuk mensintesis kolesterol dalam hati.

Penelitian Rusli (2011) menunjukan bahwa, fermentasi dengan Monascus purpureus dapat meningkatkan kandungan zat - zat makanan dibandingkan sebelum fermentasi. Kandungan zat-zat makanan setelah fermentasi berdasarkan bahan kering adalah protein kasar 20,22%, serat kasar 19,58%, lemak 3,46% dan karotenoid monakolin 400,71 mg/kg, sedangkan sebelum fermentasi berdasarkan bahan kering adalah protein kasar 14,85%, serat kasar 19,90%, lemak 4,18% dan karotenoid monakolin 35,07 mg/kg. Proses dan produk fermentasi dipengaruhi oleh jenis dan jumlah starter, jenis substrat, pH, dan suhu serta lama proses pemeraman (Fardiaz 1989).

Penggunaan starter dipilih yang mempunyai kemampuan biokonversi optimal sesuai dengan tujuan fermentasi, mudah dibiakkan, mudah didapat dan murah (Wikanastri 2012).  Menurut Penelitian Hersoelistyorini dkk. (2011), bahwa ekstrak fermentasi limbah sayur kubis dan sawi berpotensi sebagai starter fermentasi, dengan kandungan mikroba antara lain : Lactobacillus sp, Saccharomyces sp, Aspergillus sp, dan Rhizopus sp. Jumlah total Lactobacillus sp mencapai 108 dengan nilai pH ekstrak 3,77. Nilai pH ini terkait dengan terbentuknya asam laktat oleh Lactobacillus sp selama proses fermentasi berlangsung, yang berakibat menghambat pertumbuhan bakteri patogen. Sehingga, ekstrak fermentasi limbah kubis dan sawi layak digunakan sebagai starter dalam proses fermentasi.

Wikanastri (2012) menambahkan, bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi fermentasi adalah kadar air bahan. Pada perlakuan fermentasi kadar air bahan berkisar antara 60-70 % dengan perlakuan terbaik yaitu kadar air 70%. Hal ini dikarenakan bahwa mikroorganisme yang terkandung dalam starter asal kubis dan sawi didominasi Lactobicillus sp dan Saccharomyces sp yang optimum untuk pertumbuhan pada kadar air 70% dengan lama fermetasi 2 hari. Berdasarkan kebutuhan akan oksigen fermentasi dapat dibagi menjadi dua tipe. Tipe pertama fermentasi aerob, yaitu fermentasi yang dalam prosesnya memerlukan oksigen. Tipe kedua fermentasi anaerob, yaitu fermentasi yang dalam prosesnya tidak memerlukan oksigen (Surono, 2004). Faktor yang berpengaruh terhadap fermentasi meliputi waktu, pembalikan, dan aktifitas mikroba, serta pengurangan kandungan pulpa. Pada proses fermentasi mikroba berperan untuk memecah gula menjadi alkohol dan dilanjutkan pemecahan alkohol menjadi asam asetat (Amin, 2006).

C.    Probiotik

Bakteri probiotik atau bakteri baik adalah bakteri asam laktat yang hidup di dalam usus, bersimbiosis dengan mikroflora usus yang mampu melawan bakteri patogen di dalam usus, oleh karena itu pemberian probiotik dapat berpengaruh menguntungkan bagi kesehatan. Sebagian besar jenis bakteri pada probiotik berasal dari Lactobacillus atau Bifidobacterium. Dua golongan bakteri ini mampu memperpanjang massa simpan produk dan secara alami melindungi usus manusia (Saxelin, 1997 dalam yunenshi 2011). Fuller (1987) dalam Anggriani, dkk (2012) menambahkan bahwa Probiotik adalah produk yang tersusun oleh biakan mikroba atau pakan alami mikroskopik yang bersifat meguntungkan dan memberikan dampak bagi peningkatan keseimbangan mikroba saluran usus hewan inang. Sedangkan menurut Wizna (2008), Probiotik merupakan mikroorganisme non patogen yang berfungsi mengatur keseimbangan mikroba dalam saluran pencernaan melalui mekanisme competitive exclusion yang akhir‑akhir ini telah banyak digunakan sebagai feed aditive baik pada manusia  maupun ternak.

Probiotik menghasilkan sumber vitamin, enzim dan nutrien lainnya, serta dapat berfungsi meningkatkan populasi mikroba rumen (bakteri) dapat menyebabkan peningkatan penggunaan amoniam kecernaan serat dan sisntesis protein mikroba. Peningkatan pembentukkan protein mikroba akan menyebabkan laju aliran pakan ke usus halus akan lebih cepat, sehingga meningkatkan jumlah pakan yang dikonsumsi (salfina, 2012). Probiotik dapat memproduksi bakteriosin untuk melawan pathogen yang bersifat selektif hanya terhadap beberapa strain patogen. Probiotik juga memproduksi asam laktat, asam asetat, hidrogen peroksida, laktoperoksidase, lipopolisakarida, dan beberapa antimikrobial lainnya. Probiotik juga menghasilkan sejumlah nutrisi penting dalam sistem imun dan metabolisme host, seperti vitamin B (Asam Pantotenat), pyridoksin, niasin, asam folat, kobalamin, dan biotin serta antioksidan penting seperti vitamin K (Adams, 2009).

Fungsi probiotik menurut Rahayu (2008) adalah :

-          fungsi protektif, yaitu kemampuannya untuk menghambat patogen dalam saluran pencernaan. Terbentuknya kolonisasi probiotik dalam saluran pencernaan, mengakibatkan kompetisi nutrisi dan lokasi adhesi (penempelan) antara probiotik dan bakteri lain, khususnya patogen. Pertumbuhan probiotik juga akan menghasilkan berbagai komponen anti bakteri (asam organik, hidrogen peroksida, dan bakteriosin yang mampu menekan pertumbuhan patogen).

 

-          fungsi sistem imun tubuh, yaitu dengan peningkatan sistem imun tubuh melalui kemampuan probiotik untuk menginduksi pembentukan IgA, aktivasi makrofag, modulasi profil sitokin, serta menginduksi hyporesponsiveness terhadap antigen yang berasal dari pangan .

 

-          fungsi metabolit probiotik yaitu metabolit yang dihasilkan oleh probiotik, termasuk kemampuan probiotik mendegradasi laktosa di dalam produk susu terfermentasi sehingga dapat dimanfaatkan oleh penderita lactose intolerance.

 

Efek probiotik terhadap kesehatan dan mekanismenya dalam tubuh Sanders (2003) dalam Toma dan Pokrotnieks (2006)

Manfaat	Fungsi	Mekanismenya
1.Membantu pencer-naan	a.Irritable bowel syndrome, mengurangi gejala saluran cerna (konstipasi, diare non patogenik, flatulensi, kram, nafas yang berbau penyebab dari gangguan pencernaan) b. Intoleran terhadap laktosa	- Perubahan populasi atau aktivitas dari mikroflora usus             - Pemindahan mikroba laktase ke usus halus
2. Sebagai pertahanan tubuh	a. Alergi (eksema atopik, alergi terhadap susu, rematik artritis)	- Translokasi, efek barrier
	b. Kariogenik	- Perubahan populasi, aktivitas mikroflora oral atau yang menempel pada gigi
	c.Karsinogenik, mutagenik, tumor	- Penyerapan mutagen, merangsang sistem imun, penghambatan produksi karsinogen oleh mikroflora usus
	d. Diare karena penggunaan antibiotika, diare yang disebabkan oleh Rotavirus, Kolitis yang disebabkan oleh C. difficile, diare nosokomial	- Kompetisi pengeluaran, translokasi/efek barrier, meningkatkan respon imun
	e. Peradangan usus, Kolitis ulserasi, Penyakit Crohn’s	- Penurunan regulasi respon imun
	f. Pertumbuhan bakteri usus yang berlebihan	- Aktivitas antimikroba, pengeluaran kompetisi
	g. Imunomodulasi (status imun, respon vaksin)         h. Vaginosis, infeksi saluran kemih	- Interaksi dengan sel imun untuk meningkatkan aktivitas pagositosis dari sel darah putih, meningkatkan IgA setelah kontak dengan antigen. Meningkatkan proliferasi lekosit intra epitel, regulasi Th1/Th2, induksi sitosis sitokin - Aktivitas antipatogenik, pengeluran kompetisi
3. Manfaat yang lain	a. Menurunkan kolesterol darah	- Dekonjugasi garam empedu
	b. Endotoksemia dengan sirosis	- Penghambatan produksi endotoksin oleh mikroflora usus
	c. Hipertensi	- Unsur seluler atau peptida yang berasal dari aktivitas fermentasi sebagai penghambatan ACE (Angiotensin Converting Enzyme)
	d. Batu ginjal	- Perubahan pencernaan yang mempengaruhi pemecahan oksalat

 

D.    Bakteri Asam Laktat

Menurut Yunenshi (2011) Karakterisasi bakteri asam laktat yang dapat digolongkan ke dalam bakteri probiotik adalah diketahui sebagai materi yang tidak berbahaya, dapat hidup selama dilakukan proses dan penyimpanan, memiliki efek antagonis terhadap bakteri patogen, toleran terhadap asam lambung, getah pankreas dan cairan empedu serta mampu melindung epitelium inangnya . Mikroba yang sering digunakan sebagai Probiotik

BAL			Selain spesies BAL
Lactobacillus	Bifidobacterium	Spesies BAL yang lain
Lactobacillus acidophilus	Bifidobacterium adolescentis	Enterococcus faecalis	Bacillus cereus var. toyoi
Lactobacillus casei	Bifidobacterium animalis	Enterococcus faecium	Escherichia coli strain nissle
Lactobacillus amylovorus	Bifidobacterium bifidum	Lactococcus lactis	Propionibacterium freudenreichii
Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus	Bifidobacterium breve	Leuconostoc mesenteroides	Saccharomyces cerevisiae
Lactobacillus gallinarum	Bifidobacterium infantis	Pediococcus acidilactici	Saccharomyces boulardii
Lactobacillus gasseri	Bifidobacterium lactis	Steptococcus thermophilus
Lactobacillus johnsonii	Bifidobacterium longum	Sporolactobacillus inulinus
Lactobacillus paracasei
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus reuteri
Lactobacillus rhamnosus

Sumber : Holzapfel et al. (2001).

Bakteri asam laktat (BAL) merupakan kelompok bakteri gram-positif yang mampu mengubah karbohidrat menjadi asam laktat. Asam laktat yang menghasilkan BAL dapat memberikan efek bakterisidal untuk bakteri lain karena dapat menurunkna pH lingkungan menjadi 3 sampai 4,5 sehingga pertumbuhan bakteri lain termasuk bakteri pembusuk akan terhambat. Bakteri asam laktat (BAL) secara luas digunakan sebagai stater untuk fermentasi minuman, daging dan sayuran. Selain itu berperan sebagai bahan flavor dan pengembang warna. Mikroorganisme ini berperan dalam perubahan tekstur, aroma, warna, kecernaan dan kualitas nutrisi produk fermentasi (Kusmiati dan Malik, 2002).

Bakteri asam laktat termasuk mikroorganisme yang aman jika ditambahkan dalam pangan karena sifatnya tidak toksik dan tidak menghasilkan toksik, maka disebut food grade microorganism atau dikenal sebagai mikroorganisme yang Generally Recognized As Safe (GRAS) yaitu mikroorganisme yang tidak beresiko terhadap kesehatan, bahkan beberapa jenis bakteri tersebut berguna bagi kesehatan. BAL bermanfaat untuk peningkatan kualitas higiene dan keamanan pangan melalui penghambatan secara alami terhadap flora berbahaya yang bersifat patogen (Kusmiati dan Malik, 2002). Senyawa yang dihasilkan oleh BAL diantaranya adalah asam organik, suatu peptida yang bersifat antimikroba, berbagai jenis vitamin, asam folat serta senyawa flavor. BAL juga menurunkan pH lingkungannya dan mengeksresikan senyawa yang mampu menghambat mikroorganisme patogen seperti H2O2, diasetil, CO2, asetaldehid, d-isomer, asam asam amino dan bakteriosin (Surono, 2004).

Suardana et al. (2007) melaporkan BAL dapat berfungsi sebagai biopreservatif karena kemampuannya untuk menghasilkan substansi antimikroba. Sifat-sifat penting bakteri asam Iaktat, yaitu: memfermentasi gula dengan menghasilkan sejumlah asam laktat, gram positif dan tidak membentuk spora, tidak mampu menghasilkan enzim katalase, bersifat anaerob fakultati{ memecah protein menjadi mono peptida dan asam amino tersedia bagi tubuh serta menghasilkan bakteriosin yang mampu menghambat bakteri patogen, berperan sebagai probiotik dengan tumbuh dan berkembang dalam saluran pencernaan, mampu hidup pada pH rendah, menekan bakteri patogen, menyerap bahan penyebab kanker dan tumor serta memacu kekebalan tubuh (Butt, 1999).