Konsorsium probiotik Lactobacillus plantarum, Megasphaera elsdenii, dan Saccharomyces cerevisiae untuk optimasi fermentasi rumen sapi pedaging

Abstract

Probiotik merupakan suplemen mikroba hidup yang apabila diberikan dalam jumlah yang cukup memberikan pengaruh yang menguntungkan bagi kesehatan hewan inang (host) (FAO/WHO, 2000). Penggunaan probiotik pada pemeliharaan ternak, termasuk sapi pedaging, berkembang pesat dengan dilarangnya pemakaian antibiotika. Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang telah umum digunakan sebagai probiotik pada sapi pedaging. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan isolat Lactobacillus plantarum unggulan sebagai probiotik untuk sapi pedaging, serta mendapatkan konsorsium probiotik terbaik yang terdiri dari L. plantarum, Megasphaera elsdenii, dan Saccharomyces cerevisiae untuk optimasi fermentasi rumen sapi pedaging. Penelitian terdiri dari 4 tahap, yang seluruhnya dilakukan secara in vitro. Penelitian tahap 1 adalah seleksi isolat L. plantarum terbaik sebagai probiotik untuk sapi pedaging, menggunakan 14 isolat L. plantarum yang diisolasi dari rumen sapi Peranakan Ongole (PO). Penelitian ini dilakukan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 3 ulangan. Setelah didapatkan isolat L. plantarum terbaik sebagai probiotik, penelitian dilakukan untuk melihat kemampuan bertahan isolat terpilih tersebut dalam fermentasi rumen. Penelitian dilakukan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 4 ulangan dan 3 perlakuan yaitu 1). kontrol, 2) penggunaan L. plantarum, dan 3) penggunaan L. plantarum + glukosa sebagai sumber nutrien. Penelitian lanjutan dilakukan untuk mendapatkan kombinasi terbaik dari probiotik L. plantarum dan M. elsdenii, yang dilakukan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) pola faktorial dengan 4 ulangan. Faktor pertama adalah level probiotik L. plantarum yang digunakan yaitu konsentrasi 0, 107, dan 109 cfu ml-1 yang diberikan sebanyak 1 ml probiotik/75 ml cairan rumen, sedangkan faktor kedua adalah level probiotik M. elsdenii yang digunakan yaitu konsentrasi 0, 105, dan 107 cfu ml-1 yang diberikan sejumlah 1 ml probiotik/75 ml cairan rumen. Penelitian dilanjutkan dengan menggabungkan probiotik S. cerevisiae pada probiotik kombinasi L. plantarum (Lp) + M. elsdenii (Me). Tujuan penelitian ini adalah menganalisis pengaruh penambahan S. cerevisiae yang dikombinasikan dengan probiotik L. plantarum+M. elsdenii terhadap fermentasi rumen secara in vitro pada ransum yang berbeda. Penelitian dilaksanakan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial dengan 5 ulangan. Faktor pertama adalah probiotik yang digunakan yaitu 1) kontrol, 2) L. plantarum + M. elsdenii (Lp+Me), dan 3). L. plantarum + M. elsdenii+ S. cerevisiae (Lp+Me+Sc). Faktor kedua adalah jenis ransum yang digunakan yaitu tinggi konsentrat dan tinggi hijauan dengan perbandingan konsentrat:hijauan 70:30 dan 30:70. Hasil penelitian tahap 1 menunjukkan bahwa isolat L. plantarum U40 merupakan isolat terbaik sebagai probiotik untuk sapi pedaging. Penggunaannya pada fermentasi rumen mampu mengubah fermentasi rumen sehingga menghasilkan asetat yang lebih rendah, propionat yang lebih tinggi serta rasio A/P yang lebih rendah. Pada penelitian tahap 2 terbukti bahwa isolat L. plantarum U40 dapat bertahan hidup dalam rumen. Penghitungan populasi L. plantarum dilakukan menggunakan quantitative real-time PCR yang menunjukkan bahwa bakteri tersebut dapat bertahan hidup dalam fermentasi rumen dan beraktivitas sebagai probiotik jika tersedia nutrien yang dibutuhkannya. Inokulasi L. plantarum U40 pada fermentasi in vitro juga meningkatkan populasi BAL, menurunkan pH cairan rumen serta mengubah komposisi volatile fatty acids (VFA) yang dihasilkan. Kombinasi terbaik antara L. plantarum U40 dan M. elsdenii JCM1772 sebagai probiotik untuk fermentasi rumen sapi pedaging didapatkan pada penelitian 3. Pemberian probiotik yang optimal adalah pada level yang paling tinggi dari keduanya yaitu konsentrasi 109 cfu ml-1 L. plantarum U40 dan 107 cfu ml-1 M. elsdenii JCM1772 yang diberikan sebanyak 1 ml/75 ml cairan rumen. Pada penelitian tahap 4, probiotik S. cerevisiae diberikan untuk mengetahui konsorsium probiotik terbaik yang digabungkan dengan L. plantarum U40 dan M. elsdenii JCM1772 terhadap fermentasi rumen sapi pedaging pada ransum tinggi konsentrat dan tinggi hijauan. Perlakuan probiotik Lp+Me+Sc meningkatkan DBK dan DBO secara signifikan (p<0.05) dibandingkan perlakuan kontrol. Perlakuan probiotik meningkatkan produksi gas secara signifikan (p<0.05) dibandingkan kontrol, pada setiap jam pengamatan. Tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara pemberian probiotik Lp+Me dengan Lp+Me+Sc. Pemberian probiotik mempengaruhi komposisi VFA. Proporsi asetat menurun secara signifikan (p<0.05) dengan pemberian probiotik jika dibandingkan dengan kontrol. Proporsi propionat mengalami peningkatan secara signifikan (p<0.05) dengan pemberian probiotik, jika dibandingkan dengan kontrol. Pemberian probiotik dengan atau tanpa S. cerevisiae tidak menghasilkan perbedaan yang signifikan pada proporsi propionat yang dihasilkan. Proporsi isovalerat meningkat secara signifikan (p<0.05) dibandingkan kontrol dengan pemberian S. cerevisiae, namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan tanpa S. cerevisiae. Pemberian probiotik Lp+Me+Sc juga menghasilkan proporsi molar isovalerat yang lebih tinggi secara signifikan (p<0.05) dibanding kontrol. Pemberian probiotik menurunkan rasio A/P secara signifikan (p<0.05) dibandingkan kontrol. Rasio A/P paling rendah dihasilkan oleh pemberian probiotik Lp+Me+Sc, namun tidak ada perbedaan yang signifikan antara kedua kombinasi probiotik yang diujikan dalam penelitian ini. Kedua kombinasi probiotik yang diberikan dapat menurunkan metana sebesar 17 %, dimana kombinasi Lp+Me menghasilkan metana yang paling rendah. Ransum tinggi konsentrat secara nyata (p<0.05) menghasilkan metana yang lebih rendah dibandingkan ransum tinggi hijauan. Perlakuan probiotik Lp+Me dan Lp+Me+Sc menghasilkan SPM yang lebih tinggi secara signifikan (p<0.05) dibanding kontrol. Kombinasi probiotik Lp+Me menghasilkan SPM yang paling tinggi. Kombinasi probiotik Lp+Me menunjukkan hasil yang terbaik pada ransum tinggi konsentrat maupun tinggi hijauan, sehingga direkomendasikan sebagai kombinasi probiotik untuk sapi pedaging. Pemberian kombinasi probiotik L. plantarum dan M. elsdenii dapat menurunkan asetat, meningkatkan propionat, menurunkan rasio A/P dan metana, serta meningkatkan sintesis protein mikroba pada fermentasi rumen sapi pedaging secara in vitro.