Lazarus, Edwin J.L. (2017) Penggunaan Produk Urea Lepas Lambat Berbasis Isi Batang Pohon Gewang (Corypha Utan Lamk.) Sebagai Komponen Pakan Konsentrat Dan Pengaruhnya Terhadap Metabolisme N Sapi Bali. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Suplementasi urea sebagai sumber nitrogen dan isi batang pohon gewang (Corypha utan Lamk.) yang dikenal dengan nama putak sebagai sumber energi dapat menjadi solusi atas rendahnya kualitas pakan yang dikonsumsi sapi Bali pada musim kemarau di pulau Timor. Permasalahannya adalah, cepatnya hidrolisis urea dalam rumen yang mengakibatkan inefisiensi dalam pemanfaatannya; oleh karena itu diperlukan upaya sinkronisasi dengan putak melalui autoclave sehingga melambatkan pencapaian puncak pelepasan amonia dan akhirnya meningkatkan efisiensi pemanfaatannya oleh mikroba rumen dan salah satu metode yang dapat diaplikasikan adalah pemanasan dalam autoclave dengan suhu, tekanan dan waktu tertentu untuk menghasilkan produk urea lepas lambat. Tujuan penelitian ini adalah 1). mengevaluasi produk autoclave urea dengan tepung putak terhadap komposisi kimia dan analisis gugus-gugus fungsi menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR), laju pelepasan amonia, produksi gas, kecernaan bahan kering dan bahan organik in vitro dan 2). mengevaluasi dampak penggunaan produk urea lepas lambat terbaik sebagai komponen pakan suplemen terhadap metabolisme N dan produktivitas sapi Bali. Hasil penelitian diharapkan bermanfaat bagi 1). Pengembangan Ilmu pengetahuan dan seni (Ipteks), yaitu melalui penelitian ini terjadi penyebaran informasi yang telah dikaji secara ilmiah untuk mengefektifkan dan mengefisienkan penggunaan urea dalam ransum dengan membuatnya dalam suatu produk lepas lambat melalui autoclave dengan tepung putak untuk menstimulus produktivitas sapi Bali, 2). peternak dalam menggunakan produk urea lepas lambat hasil autoclave sebagai komponen konsentrat pakan untuk meningkatkan produktivitas ternak sapi Bali dan 3). pemerintah agar dapat memanfaatkan kajian mengenai produk urea lepas lambat ini dalam membuat kebijakan mengenai penggunaan pakan yang efektif dan efisien serta mempunyai potensi ke depan. Penelitian dibagi atas dua sub penelitian. Penelitian kesatu mengkaji tentang produk urea lepas lambat (ULL) dari tepung putak, pati putak dan tapioka. Karakteristik kimia dan fisik diamati berupa kandungan bahan kering, nitrogen, pati, amilosa dan amilopektin, analisis gugus fungsi yang terjadi menggunakan FTIR. Autoclave dilakukan dengan level urea 0%, 4% dan 6% dari jumlah bahan kering masing-masing bahan. Produk ULL yang berasal dari tepung putak (TP) dan urea dinamakan “purea” dari kata putak dan urea. Pengujian pelepasan amonia dilakukan dalam media inkubasi berbeda. Media inkubasi tersebut adalah larutan buffer McDougal+enzim urease, larutan buffer McDougall+cairan rumen, larutan buffer McDougall+ cairan rumen autoclave dan larutan buffer McDougall saja. Evaluasi produksi gas secara in vitro dari produk urea lepas lambat dilakukan dengan mengukur variabel produksi gas, kecernaan bahan kering dan bahan organik. Penelitian kedua dilakukan untuk mengevaluasi metabolisme nitrogen (N) sapi Bali yang mendapat konsentrat sebagai suplemen yang mengandung produk urea lepas lambat. Materi yang digunakan adalah produk urea lepas lambat berbasis tepung putak dengan urea 6% (TP6) pada level penggunaan 20% (P1), 40% (P2) dan 60% (P3) dalam konsentrat dan sebagai kontrol adalah campuran tepung putak dengan urea dalam konsentrat (P0). Konsentrat terdiri dari tepung ikan, bungkil kelapa sawit, bungkil kelapa, dedak padi dan jagung giling. Imbangan rumput raja sebagai pakan basal dengan konsentrat adalah 60:40. Pakan disusun untuk memenuhi kebutuhan PK sekitar 15%, TDN 58% dan konsumsi bahan kering 2,5% dari bobot badan. Hasil penelitian kesatu menunjukkan kandungan protein kasar tepung putak lebih tinggi dibanding pati putak dan tapioka sementara kandungan Bahan Ekstrak Tanpa Nitrogen (BETN) pati putak dan tapioka lebih tinggi dibanding tepung putak. Kandungan pati dari pati putak dan tapioka lebih tinggi dibanding tepung putak; demikian pula dengan kandungan amilosa sementara amilopektin tidak berbeda diantara ketiga bahan ini. Pengamatan fisik produk urea lepas lambat menunjukkan tekstur produk berbasis tepung putak pada semua level urea lebih remah dan mudah hancur dibanding produk berbasis pati putak dan tapioka. Tingkat kepadatan, keras dan kenyal lebih tinggi pada produk pati putak dan tapioka dan makin tinggi dengan meningkatnya level urea. Kandungan amilosa dan amilopektin produk ULL dari ketiga bahan menurun dibanding bahan asalnya. Kandungan N produk ULL pada ketiga bahan lebih tinggi dibanding bahan asalnya dan meningkat sesuai 11 dengan level urea yang digunakan. Kehilangan bahan kering produk ULL berbasis tepung putak dan pati putak lebih tinggi dengan meningkatnya level urea dibanding produk berbasis tapioka. Spektrum spektrofotometri FTIR tidak menunjukkan adanya ikatan baru yang terbentuk hanya interaksi gugus O-H dari unit D-glukosa dan N dari urea. Konsentrasi amonia produk ULL dengan urea 0% pada media larutan buffer McDougall+enzim urease pada tepung putak (TP0) nyata lebih tinggi dibanding pati putak (PP0) dan tapioka (TT0) pada masa inkubasi 0 jam sementara puncak konsentrasi amonia terjadi pada masa inkubasi 2 jam untuk produk TP0 (11,28 mg/100 mL) sedangkan PP0 (9,78 mg/100 mL) dan TT0 (7,74 mg/100 mL) pada masa inkubasi 3 jam. Pada media inkubasi larutan buffer McDougall+cairan rumen, puncak konsentrasi amonia pada TP0 terjadi pada 1 jam inkubasi sedangkan PP0 dan TT0 3 jam setelah inkubasi. Puncak konsentrasi amonia dalam media larutan buffer McDougall+cairan rumen autoclave untuk TP0 terjadi pada masa inkubasi 2 jam sedangkan PP0 dan TT0 pada inkubasi 3 jam. Puncak konsentrasi amonia pada media larutan buffer McDougall saja terjadi 1 jam untuk TP0 dan PP0 sedangkan TT0 2 jam. Produk ULL dengan urea 4% dalam media inkubasi larutan buffer McDougall+enzim urease dan larutan buffer McDougall+cairan rumen puncak konsentrasi amonia terjadi 2 jam setelah inkubasi pada TP4 dan 3 jam pada PP4 danTT4 sedangkan pada media larutan buffer McDougall+cairan rumen autoclave puncak amonia ketiga produk terjadi pada 3 jam inkubasi sedangkan dalam media larutan buffer McDougall saja terjadi pada 1 jam inkubasi. Produk ULL dengan urea 6% dalam media larutan buffer McDougall+enzim urease puncak amonia terjadi 3 jam pada ketiga produk yaitu TP6 (20,51 mg/100 mL), PP6 (21,82 mg/100 mL) dan TT6 (21,76 mg/100 mL) dan dalam media larutan buffer McDougall+ cairan rumen juga terjadi pada 3 jam inkubasi yaitu TP6 (28,28 mg/100 mL), PP6 (40,01 mg/100 mL) dan TT6 (22,84 mg/100 mL). Konsentrasi amonia dalam media larutan buffer McDougall+cairan rumen autoclave dan larutan buffer McDougall saja terjadi pada 2 jam setelah inkubasi untuk ketiga produk. Produk TP6 dapat mengimbangi waktu pelepasan amonianya dengan PP6 dan TT6 sehingga lebih baik untuk aplikasi dalam suplemen pakan bagi sapi Bali. Total amonia yang dilepaskan dalam media inkubasi larutan buffer McDougall+enzim urease dan media larutan buffer McDougall+cairan rumen selama 6 jam terendah pada produk ULL dengan 6% urea yaitu sebesar 34,94-39,96% dan ini memenuhi kriteria sebagai produk urea lepas lambat. Potensi produksi gas (nilai b : mL/500 mg BK) dari produk ULL berkisar dari 216,67-362,79 dan sangat nyata (P<0,01) dipengaruhi jenis produk ULL. Potensi produksi gas dari tiap produk ULL sangat nyata (P<0,01) dipengaruhi jenis produk ULL. Nilai potensi produksi gas meningkat sejalan dengan meningkatnya level urea. Laju produksi gas fraksi tak larut (nilai c: mL/jam) terendah pada PP0 (0,049) dan tertinggi pada TP0 (0,066). Kecepatan produksi gas pada produk TP lebih tinggi dibanding produk PP dan TT. Produksi gas 48 jam (nilai y: mL/500 mg BK) tertinggi pada TT6 (315,34) dan terendah pada TP0 (194,05). Nilai produksi gas 48 jam meningkat sesuai meningkatnya level urea yang digunakan dalam produk ULL pada setiap produk tersebut. Nilai pH pada masa inkubasi 4 jam tidak nyata (P>0,05) dipengaruhi produk ULL sedangkan pada masa inkubasi 12 jam terdapat pengaruh yang sangat nyata (P<0,01) sementara pada masa inkubasi 24 dan 48 jam sangat nyata (P<0,01) dipengaruhi produk jenis ULL. Nilai pH pada masa inkubasi 48 jam berkisar 6,48-6,71 masih berada dalam kisaran normal untuk aktivitas mikroba rumen. Kecernaan bahan kering dan bahan organik produk ULL sangat nyata (P<0,01) dipengaruhi jenis produk ULL tersebut. Kecernaan bahan kering produk TP dan PP makin meningkat dengan meningkatnya level urea sedangkan dalam produk berbasis TT tidak berbeda. Kecernaan bahan organik pada semua produk makin meningkat dengan meningkatnya level urea dalam produk. Rata-rata nilai produksi gas in vitro produk TP6 lebih tinggi dibanding TP4 dan TP0 dan tidak berbeda jauh dengan produk PP dan TT. Penggunaan produk ULL (purea) sebesar 40% (P2) dalam konsentrat sebagai suplemen pakan secara umum meningkatkan metabolisme N pada sapi Bali dibanding penggunaan produk ULL sebesar 20% dan 60% maupun campuran tepung putak dengan urea tanpa autoclave. Konsumsi dan kecernaan BK, BO, PK, SK, KBKt, KBOt, KPKt dan 12 KSKt sapi Bali pada P2 masing-masing 85,74±1,817 g/kgBB0,75; 75,45±1,616 g/kg BB0,75; 12,92±0,318 g/kg BB0,75; 20,62±0,415 g/kg BB0,75; 68,61±0,342%; 69,93±0,379%; 83,58±0,495%; 44,88±5,454%; 55,58±1,212 g/kg BB0,75; 49,76±1,187 g/kg BB0,75; 10,04±0,202 g/kg 0,75 dan 8,91±1,000 g/kg BB0,75. Sapi Bali pada perlakuan ini juga menunjukkan konsumsi N lebih tinggi, ekskresi N dalam feses rendah dan produksi protein mikroba tinggi. Pertambahan bobot badan tertinggi (0,53±0,164 kg/ekor/h) dan BCS tertinggi (0,037±0,021), Efisiensi penggunaan pakan 0,12±0,037 dan income over feed cost (IOFC) Rp. 35664/ekor/h tertinggi diantara perlakuan. Hasil metabolit darah menggambarkan ternak dalam kondisi sehat. N yang didaur ulang ke rumen sedikit jumlahnya yang menggambarkan efisiennya pemanfaatan N oleh mikroba rumen dengan penggunaan purea dalam pakan sapi Bali. Kesimpulan penelitian adalah (1). Produk Urea lepas lambat hasil autoclave urea 6% dengan tepung putak (TP6) menghasilkan karakteristik yang baik dibanding pati putak dan tapioka yang dievaluasi melalui karakteristik fisik dan kimia, laju pelepasan amonia serta kinetika produksi gas secara in vitro. (2). Penggunaan produk urea lepas lambat hasil autoclave tepung putak dengan urea 6% (TP6) dalam proporsi 40% dalam konsentrat sebagai suplemen pakan lebih efisien dan efektif meningkatkan metabolisme nitrogen dan produktivitas sapi Bali dibanding campuran urea dengan tepung putak. Saran yang diajukan dalam penelitian ini adalah (1). Produk urea lepas lambat berbasis tepung putak dengan level urea 6% dapat diaplikasikan selanjutnya dalam praktek pemberian pakan untuk sapi Bali dengan proporsi 40% dari konsentrat sebagai suplemen dengan pakan basal rumput alam atau limbah pertanian berkualitas rendah untuk meningkatkan efisiensi produksi. (2). Penelitian lanjutan diperlukan untuk mengevaluasi lebih komprehensip produk urea lepas lambat berbasis tepung putak terhadap struktur fisikokimia karena prospeknya sebagai suplemen pakan dan mengupayakan pematenan produk tersebut. Penelitian dapat dilakukan menggunakan berbagai media pemasakan untuk mendapatkan hasil terbaik seperti penggunaan autoclave, microwave, oven biasa atau pemasakan secara tradisional menggunakan pemanas kompor. (3). Tanaman gewang sebagai tanaman lokal yang tumbuh di pulau Timor dan sebagian wilayah NTT berpotensi digunakan sebagai sumber energi bagi ternak, perlu dilestarikan melalui upaya rekayasa pemanfaatan serta budidayanya.
English Abstract
Supplementation of urea as a source of nitrogen and the contents of gewang tree trunks (Corypha utan Lamk.) known as putak as an energy source can be a solution to the low quality of feed consumed by Bali cattle during the dry season on Timor Island. The problem is, the rapid urea hydrolysis in the rumen resulting in inefficiency in its utilization; therefore, it is necessary to synchronize with a putak through autoclave to slow the achievement of the peak of ammonia release and ultimately increase the efficiency of its utilization by rumen microbes. One of the applied methods which use was heating in autoclave with temperature, pressure and time to produce urea product off slowly. The aim of this study is 1). evaluated urea autoclave product with putak flour on chemical composition and analysis of functional groups using Fourier Transform Infrared (FTIR), ammonia release rate, gas production, dry matter and organic matter in vitro digestibility and 2). evaluate the impact of using best-of urea products as a supplement feed component on N metabolism of Bali cattle productivity. The results of the study are expected to be useful for 1). Development of science and art (Science), which is through this research occurs the dissemination of information that has been studied scientifically to streamline and streamline the use of urea in ration by making it in a product that slowly through autoclave with putak flour to stimulate the productivity of Bali cattle 2). Farmers in using of slow release urea as result of autoclave as a component of feed concentrate to improve the productivity of Bali cattle and 3). Government, in order to utilize the study of these slow-release urea products in making policies regarding the effective and efficient use of feed and potential for the future. The study was divided into two sub-studies. The first study examines the slow release urea product (SRU) from putak powder, putak starch and tapioca. Chemical and physical characteristics were observed in the form of dry matter, nitrogen, starch, amylose and amylopectin content, functional group analysis occurring using FTIR. Autoclave was performed with urea level of 0%, 4% and 6% of the total dry matter of each material. SRU 14 products derived from autoclaving of putak powders (TP) and urea are termed "purea" from said putak and urea. The test of ammonia release was performed in different incubation media. The incubation medium is McDougal buffer solution+enzyme urease, McDougall buffer solution+rumen fluid, McDougall buffer solution+autoclave rumen fluid and McDougall buffer solution only. Evaluation of in vitro gas production from slow release urea products is done by measuring the variables of gas production, dry matter and organic matter digestibility. A second study was undertaken to evaluate the metabolism of nitrogen (N) Bali cattle that were concentrated as supplements containing products of slow release urea. The material used was slow release urea product based of putak powder with 6% urea (TP6) at 20% (P1), 40% (P2) and 60% (P3) usage levels in the concentrate and as the control was a mixture of putak powders with urea in the concentrate (P0). Concentrates consist of fish meal, palm oil cake, coconut meal, rice bran and milled corn. The ratio of king grass as a basal feed with concentrate is 60:40. The feed is prepared to meet the needs of about 15% CP, 58% TDN and 2.5% of dry matter consumption of body weight. The results of the first study showed that crude protein content of putak powder was higher than the starch of putak and tapioca while the content of Nitrogen Free Extract (NFE) from putak starch and tapioca was higher than powder of putak. The starch content of putak starch and tapioca is higher than putak powder; as well as the amylose content while amylopectin does not differ between these three ingredients. Physical observation of slow release urea products showed the texture of the putak powder-based products at all levels of urea crumbs and more easily crumbled than putak starch and tapioca based products. Density, hardness and elasticity are higher in putak starch and tapioca products and are higher with increasing urea levels. The amylose and amylopectin content of SRU products from the three ingredients decreased compared to the original material. The N content of the SRU product on the three materials is higher than the original material and increases according to the level of urea used. The loss of dry matter from SRU based on putak powder and putak starch is higher with the higher urea level than tapioca-based products. FTIR spectrophotometric spectra did not show any new forming bonds only the O-H group interactions of D-glucose and N units of urea. The ammonia concentration of SRU product with urea 0% in media of McDougall buffer solution+urease enzyme in the putak flour (TP0) was significantly higher than putak starch (PP0) and tapioca (TT0) during the incubation period of 0 hours while the peak of ammonia concentration occurred at incubation period 2 hour for TP0 product (11.28 mg / 100 mL) while PP0 (9.78 mg / 100 mL) and TT0 (7.74 mg / 100 mL) at 3 hours incubation period. In the incubation medium of McDougall buffer solution+rumen fluid, the peak ammonia concentration on TP0 occurred at 1 hour incubation while PP0 and TT0 3 hours after incubation. The peak ammonia concentration in McDougall buffer solution + autoclave rumen fluid medium for TP0 occurred at 2 hours incubation period while PP0 and TT0 at 3 hours incubation. The peak ammonia concentration in medium McDougall buffer solution takes 1 hour for TP0 and PP0 whereas TT0 is 2 hours. SRU product with urea 4% in incubation media buffer solution McDougall + urease enzyme and McDougall buffer solution + rumen fluid peak ammonia concentration occurred 2 hours after incubation in TP4 and 3 hours on PP4 and TT4 whereas in medium McDougall buffer solution+ rumen fluid autoclave peak ammonia the three products occurred at 3 hours incubation while in McDougall buffer solution medium alone occurred at 1 hour incubation The SRU product with urea 6% in McDougall buffer solution medium +urease enzyme, peak of ammonia concentration occurred 3 hours on the three products ie. TP6 (20.51 mg / 100 mL), PP6 (21.82 mg / 100 mL) and TT6 (21.76 mg / 100 mL) and in McDougall buffer medium + rumen fluid also occurred at 3 hours incubation ie.TP6 (28.28 mg / 100 mL), PP6 (40.01 mg / 100 mL) and TT6 (22.84 mg / 100 mL). The ammonia concentration in McDougall buffer solution medium + autoclave rumen fluid and McDougall buffer solution occurred at 2 hours after incubation for all three products. The TP6 product can offset its ammonia release time with PP6 and TT6 making it better for application in a 15 dietary supplement for Bali cattle. Total ammonia released in incubation medium buffer solution McDougall + urease enzyme and McDougall buffer solution medium + rumen fluid for 6 hours lowest on SRU product with 6% urea of 34.94-39.96% and this fulfilled the criterion as a slow release urea product. The potential gas production (value b: mL / 500 mg DM) of the SRU product ranges from 216.67 to 362.79 and is high significantly (P <0.01) affected by the SRU product type. Gas production potential of each SRU product is high significantly (P <0.01) influenced by SRU product type. The potential value of gas production increases with increasing urea levels The gas production rate of insoluble fraction (c: mL / h) was lowest at PP0 (0.049) and highest on TP0 (0.066). The speed of gas production in TP products is higher than the products of PP and TT. Gas production 48 hours (y value: mL / 500 mg DM) is highest at TT6 (315.34) and lowest on TP0 (194,05). The 48-hour gas production value increases as urea levels are used in the SRU product on each product. The pH value at 4 hours incubation period was not significant (P> 0.05) influenced by SRU product while at 12, 24 and 48 hours incubation time there was a high significantly effect (P <0.01) influenced by SRU type product. The pH value at the 48-hour incubation period ranging from 6.48 to 6.71 is still within the normal range for rumen microbial activity. The dry matter and organic matter digestibility of SRU products are high significantly (P <0.01) influenced by the type of SRU product. Dry matter digestibility of TP and PP products is increasing with increasing urea level whereas in TT based product is not different. The digestibility of organic matter in all products increases with increasing urea level in the product. The average value of in vitro gas production of TP6 products is higher than TP4 and TP0 and does not differ greatly with the products of PP and TT. The use of SRU (purea) products of 40% (P2) in concentrate as a dietary supplement generally increased N metabolism in Bali cattle compared to 20% and 60% of SRU products and urea mixes putak flour without autoclave P0). The consumption and digestibility of DM, OM, CP, CF, DDMI, DOMI, DCPI and DCFI of Bali cattle at P2 were 85.74 ± 1.817 g / kg BW0.75 ; 75,45 ± 1,616 g / kg BW0.75; 12.92 ± 0.318 g / kg BW0.75; 20.62 ± 0.415 g / kg BW0.75; 68.61 ± 0.342%; 69.93 ± 0.379%; 83.58 ± 0.495%; 44.88 ± 5.454%; 55,58 ± 1,212 g / kg BW0.75; 49,76 ± 1,187 g / kg BW0.75; 10.04 ± 0.202 g / kg BW0.75 and 8.91 ± 1,000 g / kg BW0.75. Bali cattle in this treatment also showed higher N consumption, low N excretion in feces and high protein microbial production. The highest weight gain (0,53 ± 0,164 kg / head / d) and highest BCS (0,037 ± 0,021), feed efficiency (0,12 ± 0,037) and income over feed cost (IOFC) IDR. 35664 / head / d highest between treatments. The results of blood metabolites describe the livestock in healthy condition. N which is recycled to a small amount of rumen that illustrates the efficient utilization of N by rumen microbes with the use of purea in Bali cattle feed. The conclusions of the study were (1). The slow release urea product of 6% urea autoclave with putak powder (TP6) is better compared to putak starch and tapioca evaluated through physical and chemical characteristics, ammonia release rate and kinetics of gas production in vitro. (2). The use of slow release urea product of autoclave powder with urea 6% (TP6) in proportion of 40% in concentrate as a feed supplement is more efficient and effective in improving nitrogen metabolism and productivity of Bali cattle than urea mixture with putak flour. Suggestions proposed in this study are (1). Product of slow release urea based on putak flour with urea level of 6% can be applied further in practice of feeding for Bali cattle with a proportion of 40% of the concentrate as a supplement with native grass or low quality agricultural waste as basal feed to improve production efficiency. (2). Further research is needed to evaluate more comprehensively the slow release urea product based of putak flour on the physicochemical structure due to its prospects as a dietary supplement and to 16 seek the patenting of the product. Research can be done using various cooking media to get the best results such as the use of autoclave, microwave, ordinary oven or cooking traditionally using a stove heater. (3). Gewang as a local plant that grows on the island of Timor and some areas of NTT have the potential to be used as a source of energy for livestock, need to be conserved through the use of engineering efforts and cultivation.
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | DIS/636.085 2/LAZ/p/2017/061712425 |
| Uncontrolled Keywords: | CATTLE - FEEDING AND FEEDS, BEEF CATTLE - FEEDING AND FEEDS, UREA AS FED, AREA |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 636 Animal husbandry > 636.08 Specific topics in animal husbandry > 636.085 Feeds and applied nutrition > 636.085 2 Applied nutrition |
| Divisions: | S2/S3 > Doktor Ilmu Ternak, Fakultas Peternakan |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 04 Apr 2018 01:40 |
| Last Modified: | 08 Dec 2020 11:46 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/9131 |
Actions (login required)
 |
View Item |