| dc.description.abstract | Faktor yang sangat penting untuk meningkatkan produktivitas ternak dimulai dari pemeliharaan anak. Pemeliharaan yang paling krusial ketika dipisahkan dari induknya/lepas sapih. Kondisi di lapang menunjukkan bahwa petani sering menambahkan antibiotik pemacu pertumbuhan (Antibiotic Growth Promoter/AGP) untuk mencegah penyakit dan meningkatkan bobot badan. Penggunaan antibiotik sebagai agen pemacu pertumbuhan telah dilarang pemerintah sejak 1 Januari 2018 karena efek negatif pada kesehatan hewan dan keamanan pangan. Oleh karena itu, perlu dicari alternatif antibiotik pemacu pertumbuhan (Antibiotic Growth Promoter/AGP) dari bahan yang efektif, murah, ketersediaannya melimpah dan ramah lingkungan.
Penelitian Tahap I adalah studi meta-analisis pengaruh penambahan biochar sebagai aditif pakan terhadap fermentabilitas rumen dan respon pertumbuhan ternak secara in vitro dan in vivo. Basis data dibangun berdasarkan data dari berbagai artikel yang diterbitkan yang melaporkan terkait penambahan biochar berbagai bentuk dan pengaruhnya terhadap pemanfaatan nutrisi dan performa ternak, baik dari percobaan in vitro dan in vivo. Data dianalisis menggunakan model campuran di mana studi yang berbeda dianggap sebagai efek acak sedangkan penambahan biochar diperlakukan sebagai efek tetap. Hasil studi meta-analisis secara in vitro menunjukkan bahwa penambahan biochar menurunkan produksi metan (pola kuadrat; p<0,05), tetapi meningkatkan produksi gas total (p<0,000). Penambahan biochar menurunkan (pola kuadrat; p<0,05) asam lemak terbang (VFA) dan produksi VFA parsial (asam asetat, asam iso-butirat) dalam fermentasi rumen in vitro. Terjadi peningkatan kecernaan NDF dalam pola kuadrat (p<0,005). Pada percobaan in vivo terjadi penurunan rasio konversi pakan (pola kuadrat; p<0,05), serta penurunan parameter asupan pakan baik bahan kering, bahan organik, protein kasar, dan NDF (p<0,05) yang diamati dengan penambahan biochar. Suplementasi biochar meningkatkan (p<0,05) kecernaan nutrien (bahan kering, bahan organik, protein kasar, serat deterjen netral), retensi nitrogen, dan rasio retensi nitrogen dan tercerna. Kesimpulan bahwa suplementasi biochar pada ruminansia dapat memodulasi fermentasi rumen secara in vitro dengan meningkatkan produksi asam propionat dan total gas, tetapi menurunkan produksi metana. Penambahan biochar pada ternak meningkatkan kecernaan dan efisiensi pakan dengan penurunan rasio konversi pakan sehingga berpotensi sebagai aditif pakan.
Penelitian Tahap II bertujuan untuk mengolah kulit buah kakao menjadi biochar dan liquid smoke serta karakterisasi produknya secara fisik dan kimia. Pengolahan kulit buah kakao dimulai dari proses pengeringan, kemudian bahan baku dibagi menjadi dua bagian yaitu utuh dan digiling (ukuran saringan No 5), selanjutnya dilakukan proses pirolisis yaitu teknik tertutup (laboratorium) dan semi tertutup (tradisional). Setelah proses pirolisis menghasilkan biochar dan liquid smoke dilakukan karakterisasi produknya secara fisik dan kimia. Pengolahan KBK menjadi biochar dan liquid smoke menghasilkan rendemen biochar pada teknik tertutup (bahan baku KBK utuh dan digiling) dan semi tertutup (bahan baku KBK utuh dan digiling) berturut-turut adalah 45,41%; 54,37%; 33,77% dan 32,38%. Biochar teknik tertutup dan semi tertutup masing-masing memiliki kadar pH 10,0-10,7 dan 11,0-11,1 serta kadar fenol 0,01-0,02% dan 0,00-0,01%. Biochar bersifat porous dan memiliki luas permukaan yang besar. Hasil Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan ukuran diameter pori biochar teknik tertutup berkisar antara 2,906-22 µm, sementara teknik semi tertutup 4,434-22 µm. Rendemen liquid smoke yang dihasilkan pada teknik tertutup (bahan baku KBK utuh dan digiling) dan semi tertutup (bahan baku KBK utuh dan digiling) berturut-turut adalah 45,60%; 5,0%; 8,75% dan 4,4%. Liquid smoke teknik tertutup dan semi tertutup masing-masing memiliki kadar pH 3,75-4,80 dan 6,34-6,67 serta kadar fenol 1,49-3,12% dan 1,01-1,81%. Senyawa kimia yang terkandung dalam liquid smoke berdasarkan hasil GC-MS (Gas Chromatography¬Mass Spectroscopy) meliputi golongan asam organik, fenol dan turunannya, furan dan senyawa lainnya. Kesimpulan bahwa pengolahan KBK menjadi biochar dan liquid smoke meningkatkan kandungan mineral, senyawa bioaktif, meningkatkan porositas dan luas permukaannya sehingga berpotensi sebagai bahan aditif pakan pada ternak.
Pada penelitian Tahap III melakukan pengujian karakteristik biologis liquid smoke dan biochar terhadap bakteri Salmonella sp dan E. coli secara in vitro. Metode sumuran digunakan untuk menguji kemampuan antibakteri liquid smoke terhadap bakteri Salmonella sp dan E. coli. Sementara, pengujian kemampuan adsopsi biochar terhadap Salmonella sp dan E. coli menggunakan metode clearance test. Pada pembuatan liquid smoke teknik tertutup mempunyai daya hambat kuat terhadap Salmonella sp dan E. coli masing-masing dengan diameter zona hambat sebesar 9,6 – 18,67 mm dan 7-15 mm pada konsentrasi 2,5-7,5 ml/10 ml. Sementara itu, liquid smoke teknik semi tertutup tidak memiliki kemampuan antibakteri. Biochar memiliki kemampuan adsorpsi terhadap bakteri E. coli dan Salmonella sp dengan persentase kematian sebesar 99,94-100% (konsentrasi 0,02-2 mg/ml). Kesimpulan liquid smoke dan biochar hasil pirolisis dari kulit buah kakao memiliki kemampuan menghambat dan membunuh bakteri Salmonella sp dan E. coli sehingga layak digunakan sebagai salah satu aditif pakan.
Penelitian Tahap IV bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan biochar (BC) dan liquid smoke (LS) dari kulit buah kakao terhadap produk fermentasi rumen in vitro, mikrobiota rumen dan degradasi pakan. Percobaan yang dilakukan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan 5 perlakuan dan 4 ulangan (biochar dan liquid smoke dianalisa terpisah). Perlakuan biochar sebagai berikut: BC0 (pakan basal + biochar 0 mg/ml), BC1 (pakan basal + biochar 0,1 mg/ml), BC2 (pakan basal + biochar 0,2 mg/ml), BC3 (pakan basal + biochar 0,3 mg/ml), BC4 (pakan basal + biochar 0,4 mg/ml). Perlakuan liquid smoke sebagai berikut: LS0 (pakan basal + liquid smoke 0 µl/ml), LS1 (pakan basal + liquid smoke 0,25 µl/ml), LS2 (pakan basal + liquid smoke level 0,5 µl/ml), LS3 (pakan basal + liquid smoke 0,75 µl/ml), LS4 (pakan basal + liquid smoke 1 µl/ml). Hasil uji in vitro biochar (BC) dan liquid smoke (LS) dari KBK terhadap fermentabilitas rumen menunjukkan bahwa penambahan BC dan LS tidak mempengaruhi pH, amonia, atau produksi gas total. Penambahan BC secara signifikan meningkatkan produksi asetat (p<0,01). Penambahan LS secara signifikan meningkatkan total asam lemak terbang, asetat, dan asetat terhadap propionat (p<0,05). Penambahan biochar di atas 0,1 mg/ml menurunkan (p<0,01) degradasi bahan kering dan bahan organik secara in vitro. Penambahan biochar di atas 0,1 mg/ml, menurunkan total populasi bakteri (p<0,001). Penambahan BC di atas 0,2 mg/ml menurunkan populasi protozoa (p<0,001), sedangkan LS menurunkan populasi protozoa, tergantung dosis (p <0,001). Dapat disimpulkan bahwa biochar dan liquid smoke dari kulit buah kakao memiliki pengaruh yang berbeda terhadap karakteristik fermentasi rumen. Penambahan biochar dan liquid smoke pada level terendah yaitu 0,1 mg/ml dan 0,25 µl/ml meningkatkan asetat dan degradasi pakan serta sebagai agen defaunasi.
Simpulan umum adalah pengolahan kulit buah kakao menjadi produk bioindustri biochar dan liquid smoke mengandung senyawa fenolik yang dapat menghambat bakteri Salmonella sp dan E. coli sehingga berpotensi sebagai aditif pakan bagi ternak yang masih muda. Selain itu biochar dan liquid smoke juga berpotensi sebagai agen modulasi fermentasi rumen. Efek modulasi penambahan biochar dan liquid smoke dapat menurunkan gas metana, meningkatkan asetat, tanpa mengganggu degradasi pakan dan sebagai agen defaunasi. Optimalisasi pemanfaatan kulit buah kakao diharapkan menjadi dasar dalam mewujudkan konsep pertanian bioindustri kakao yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. | id |
