Peningkatan Pati Resisten Singkong dengan Autoclaving-Cooling Treatment dan Pengaruhnya pada Fermentasi Rumen In-Vitro

Abstract

Pati merupakan salah satu bagian dari nutrien yang sangat dibutuhkan dalam meningkatkan produktivitas ternak ruminansia. Namun, penambahan pati dalam jumlah banyak dapat menyebabkan gangguan pada pencernaan rumen karena penumpukan asam lemak yang dapat menurunkan pH menyebabkan terjadinya situasi asam di rumen. Selain itu, pencernaan pati di rumen juga kurang efisien akibat dari hilangnya energi sebagai panas dan gas metana (CH4). Salah satu upaya dalam memaksimalkan pemanfaatan pati tersebut yaitu melalui modifikasi pati menjadi resisten di rumen menggunakan autoclaving-cooling treatment (ACT). Penelitian ini hadir bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh modifikasi pati singkong menggunakan ACT terhadap fermentasi rumen. Percobaan dilakukan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan empat kelompok ulangan dan empat perlakuan. Kelompok adalah penggunaan cairan rumen dari sapi yang berbeda, sedangkan perlakuan adalah jumlah pengulangan ACT yang terdiri dari kontrol/tanpa siklus (ACT0), satu siklus (ACT1), dua siklus (ACT2), dan tiga siklus (ACT3). Setiap proses ACT dilakukan dengan pencampuran sampel dan aquades dengan perbandingan 1:3,5 dan dilanjutkan dengan pemanasan menggunakan autoklaf pada suhu 121°C selama 15 menit serta pembekuan menggunakan freezer pada suhu -20°C selama 6 jam. Variabel yang diamati adalah karakteristik kimia dan pati, kecernaan, CH4, profil fermentasi, dan mikroorganisme rumen. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan (p<0,05) pada bahan kering, protein kasar, lemak kasar, amilosa, gula pereduksi, very rapidly digestible starch (VRDS), dan resistant starch (RS) setelah diberi ACT. Sebaliknya, pemberian ACT pada sampel dapat menurunkan (p<0,05) nilai bahan organik, serat kasar, pati, amilopektin, rapidly digestible starch (RDS), dan slowly digestible starch (SDS). Berdasarkan pada hasil pengamatan secara in vitro, sampel ACT yang meningkatkan kandungan RS dapat menurunkan (p<0,05) degradasi bahan kering (DBK) rumen, produksi gas, volatile fatty acids (VFA), dan propionat. Namun, beberapa variabel, seperti asetat, butirat, rasio asetat/propionat, dapat ditingkatkan (p<0,05) dengan pemberian ACT pada sampel demikian juga pada hasil peningkatan populasi Streptococcus bovis dan Bacteroides. Pada waktu yang sama, nilai pH dan amonia nitrogen (NH3-N) tidak dapat dipengaruhi (p>0,05) oleh ACT. Penelitian ini, menunjukkan bahwa pemberian ACT pada singkong dapat mempengaruhi karakteristik pati dan proses fermentasi rumen sehingga menghasilkan pati resisten rumen (RRS).

Starch is one part of the nutrient needed to increase ruminant livestock productivity. However, adding starch in large quantities can cause disturbances in rumen digestion because the accumulation of fatty acids that can lower the pH cause a happening acidic situation in the rumen. In addition, the digestion of starch in the rumen is less efficient due to the loss of energy into heat and methane gas (CH4). One of the efforts to maximize starch utilization is modifying starch to become resistant in the rumen using autoclaving-cooling treatment (ACT). The objective of this study was to evaluate the effect of modified cassava starch using ACT on rumen fermentation. The experiment was carried out using a randomized block design (RBD) with four group replications and four treatments. The groups were rumen fluid with different cows, while the treatments were the number of ACT repetitions consisting of no cycle (ACT0), one cycle (ACT1), two cycles (ACT2), and three cycles (ACT3). Each ACT process was carried out by mixing samples and distilled water with a ratio of 1:3,5 and then heating using an autoclave at 121°C for 15 minutes and freezing using a freezer at -20°C for 6 hours. The variables observed were chemical and starch characteristics, fermentation profile, CH4, digestibility, and microorganisms of the rumen. The results of characteristic nutrients showed an increase (p<0,05) in dry matter, crude protein, crude fat, amylose, reducing sugars, very rapidly digestible starch (VRDS), and resistant starch (RS) treated with ACT. In contrast, adding ACT to the samples could decrease (p<0,05) the value of the organic matter, crude fiber, starch, amylopectin, rapidly digestible starch (RDS), and slowly digestible starch (SDS). Based on the results of in vitro observations, ACT samples that increased RS content could decrease (p<0,05) rumen dry matter degradation (DMD), gas production, volatile fatty acids (VFA), and propionate. However, some variables, such as acetate, butyrate, and the ratio of acetate/propionate, could be increased (p<0,05) by using ACT on samples so also on results of population increases in Streptococcus bovis and Bacteroides. At the same time, the values of pH and ammonia nitrogen (NH3-N) were not affected (p>0,05) by ACT. This study showed that ACT on cassava could influence the starch characteristics of cassava and the rumen fermentation process to produce rumen-resistant starch (RRS).