Makalah Biokimia Pencernaan Pada Ternak 2m1s5d

MAKALAH BIOKIMIA NUTRISI “Biokimia Pencernaan”

Oleh: Kelas B Kelompok 6

Eva Mutiara Afiyah

200110160007

Gina Salma A

200110160000

Ahmad Jaelani Nawawi

200110160086

Ali Nurjaman

200110160250

FAKULTAS PETERNAKAN UNIVERSITAS PADJADJARAN SUMEDANG 2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada kehadirat Allah SWT atas pertolonganNya lah kami dapat menyusun makalah ini. Tak lupa pula shalawat serta salam kami haturkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membawa umatnya menuju zaman yang penuh kemajuan teknologi seperti saat ini. Kami ucapkan pula terima kasih kepada Dosen mata kuliah Biokimia Nutrisi, Bapak Diding Latipudin atas pengajarannya kami mengetahui banyak hal sehingga dapat membuat makalah ini dengan sebaik mungkin. Makalah yang kami buat mengenai biokimia pencernaan. Semoga makalah ini bermanfaat bagi para pembaca, dan kami mohon maaf atas segala kekurangan dalam makalah ini serta kritik dan saran dari kalian sangat kami harapkan.

Sumedang, Oktober 2017

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR DAFTAR ISI I.

II.

PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

1.2

Rumusan Masalah

1.3

Tujuan Masalah

PEMBAHASAN 2.1

Pengertian Sistem Pencernaan

2.2

Pencernaan Monogastrik 2.2.1 Pencernaan Unggas 2.2.2 Pencernaan Monogastrik Herbivora

2.3

Pencernaan Poligastrik 2.3.1 Distribusi Atom Karbon dalam Rumen 2.3.2 Aspek Stoichiometri Fermentasi Karbohidrat dalam Rumen

III.

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Ajsasdasdksajndjsdnjsandjand 1.2 Tujuan Masalah 1. Apa yang dimaksud sistem pencernaan? 2. Bagaimana pencernaan monogastrik? 3. Bagaimana pencernaan poligastrik? 1.3 Rumusan Masalah 1. Mengetahui pengertian dari sistem pencernaan 2. Mengetahui pencernaan monogastrik. 3. Mengetahui penvernaan poligastrik.

II PEMBAHASAN

2.1

Pengertian Sistem Pencernaan Pencernaan makanan merupakan aktivitas organ-oragn pencernaan atau

dikenal dalam istilah ilmiahnya yaitu “tractus digestivus” dengan didukung oleh kehadiran kelenjar-
 kelenjar pencernaan. Kegiatan
 utama pencernaan ini terutama
 adalah untuk mempersiapkan bahan-
 bahan makanan yang masuk agar
 mampu diabsorpsi ke dalam system
 pembuluh darah melalui selsel
 absorptif

di

usus

halus.

Aktivitas
 pencernaan

ini

menjadi

kegiatan
 pendahulu dalam konsep kehidupan
 sel dan organisme secara keseluruhan. Makanan atau nutrien yang cukup yang dipasok melalui kegiatan pencernaan ini maka reaksi oksidatif untuk menghasilkan energi dan juga untuk keperluan pertumbuhan, perbaikan sel, reproduksi dan produksi dapat terwujud. Sistem pencernaan pada ternak memiliki keragaman struktur yang mempunyai kemampuan untuk mencerna makanan sesuai dengan keperluannya setelah melewati serangkaian adaptasi dalam kurun waktu yang panjang dengan lingkungannya. Adaptasi ini tercermin dengan struktur anatomi organ pencernaannya terkait dengan fungsinya untuk mencerna makanan. Faktor lingkungan paling utama yang mendikte struktur organ ini adalah jenis pakan yang dikonsumsinya. Output adaptasi ini pada hakikatnya adalah organ pencernaan ternak dapat mencerna pakan yang masuk dan mampu diabsorpsi ke dalam aliran darah untuk ditranspor ke organ tujuan, misalnya ke hati. Secara keseluruhan pencernaan pada monogastrik dan poligastrik adalah sama. Perbedaan spesifik keduanya terutama pada struktur lambung dan fungsi

sekum, serta terjadinya proses memamahbiak pada ternak yang tergolong poligastrik. Monogastrik pemakan hijauan (herbivore), menggunakan sekumnya untuk proses pencernaan biologik dengan memanfaatkan mikroba (terutama bakteri) sebagaimana halnya dengan rumen pada ternak poligastrik. Perbedaanperbedaan ini tidak mendalam dibahas di dalam bagian ini. Untuk mendalaminya, pembaca dapat merivew kembali melalui buku “Fisiologi Ternak: Fenomena dan Nomena Organ dan Interaksi Organ”. Aspek biokimia pencernaan yang menunjukkan perbedaan yang berarti bagi ternak berdasarkan karakter hasil adaptasinya terhadap jenis pakan yang dikonsumsinya serta struktur saluran pencernaannya. Penggunaan hijauan bagi ternak-ternak monogastrik dan poligastrik telah memberikan wawasan kepada kita semua tentang bagaimana kecanggihan biokimia pencernaan di organ pencernaan ternak-ternak pemakan hijauan tersebut. Ini tentu sudah menjadi keputusan sang pencipta alam ini, karena dapat dibayangkan apabila manusia harus bersaing dengan ternak untuk mendapatkan bahan makanan sumber karbohidrat, protein dan lipid yang mudah dicerna (bukan hijauan pakan ternak).

2.2

Pencernaan Monogastrik

Pencernaan pakan pada ternak monogastrik memiliki variasi antarternak. Perbedaan ini terutama ditunjukkan pada ternak yang tergolong dalam family aves atau unggas dengan ternak yang tergolong monogastrik herbivore misalnya kuda, kelinci. Sesungguhnya secara keseluruhan menunjukkan kesamaan terutama dari aspek enzimatik dan hormonal yang ikut berperan dalam system pencernaannya. Pada

setiap hewan khususnya ternak, walaupun bahan yang dikonsumsi dan cara makannya berbeda, ternyata proses pencernaan bahan makanan tersebut dalam alat pencernaan adalah umumnya sama, yaitu melalui proses mekanis dan kimiawi. Zat makanan yang dihasilkan juga sama, demikian pula proses penyerapan dan distribusi ke seluruh sel-sel tubuh melalui pembuluh darah, sampai dengan cara dan produk metabolismeenya. Hewan yang tergolong karnivora mengkonsumsi bahan makanan yang umumnya berasal dari daging. Daging termasuk mudah dicerna dengan kandungan energi tinggi sehingga saluran pencernaan dan kapasitas organ pencernaan hewan-hean karnivora relative pendek. Hewan omnivore dan karnivora mempunyai kesamaan yaitu pencernaannya lebih mengandalkan enzimatik. Pada beberapa hewan atau ternak yang berlambung tunggal, dalam batas tertentu mampu memanfaatkan hijauan yang mengandung sellulosa karena dalam pencernaannya dibantu oleh kehadiran mikroorganisme yang terdapat dalam sekum. PencernaanUnggas Umumnya pencernaan pada unggas mengikuti pola pencernaan pada ternak non ruminansia. Unggas tidak mempunyai gigi tetapi mempunyai paruh yang dapat melumatkan makanannya. Unggas menimbun makanan yang dimakannya di dalam tembolok (crop). Crop ini sesungguhnya merupakan vertikulum (pelebaran) oesophagus yang tidak terdapat pada ternak non- ruminansia lain. Tembolok berfungsi sebagai tempat penyimpanan makanan sementara dan di dalamnya terdapat aktivitas mikroorganisme yang penting di dalamnya yang menghasilkan asam-asam organic. Beberapa bukti menunjukkan bahwa selain

aktivitas mikroorganisme, juga ada aktivitas enzimatik terutama oelh ensim lipase. Oesophagus seperti halnya ternak atau hewan non ruminansia lain berakhir pada lambung. Lambung mempunyai banyak kelenjar yang di dalamnya berlangsung reaksi-reaksi enzimatis. Pada unggas terdapat dua bagian lambung (gastrik) yang terpisah. Bagian depan (anterior) adalah lambung kelenjar (ventriculus glandularis) yang bersambungan langsung dengan bagian belakang oesophagus, selanjutnya bagian belakang (posterior) lambung kelenjar ini langsung bersambungan dengan lambung otot (ventriculus muscularis). Pencernaan kimiawi dan enzimatik terjadi di dalam rongga lambung kelenjar. Pada Bagian ini disekresikan mucus, asam lambung (HCl) dan dua enzim yaitu pepsin dan renin Cairan lambung kelenjar ini terdiri dari air, garam-garam organic, pepsinogen untuk merangsang produksi pepsin. Konsentrasi asam dalam cairan lambung kelenjar ini menurunkan pH isi lambung sampai 2,0. Pepsin dapat merusak ikatan peptide yang berdekatan dengan asam amino aromatic dan ikatan-ikatan yang menyangkut asamasam dikarboksilat, glutamate dan aspartate. Hasil pencernaan protein di dalam lambung adalah masih dalam bentuk polipeptida dengan berbagai ukurannya ditambah beberapa asam amino bebas. Pencernaan karbohidrat di dalam lambung tidak berarti, hanya terjadi dalam konsentrasi yang sedikit, sedangkan pencernaan lemak mulai terjadi. Pencernaan di dalam usus halus dibantu dengan empat jenis sekresi cairan, yaitu sekresi cairan empedu, cairan duodenum, cairan pancreas dan cairan usus. Kelenjar empedu menghasilkan sekresi alkali yang masuk duodenum melalui duktus atau saluran di antara villi, dan cairan ini hanya berfungsi sebagai pelumas dan juga sebagai pelindung terhadap mukosa duodenum dari pengaruh cairan asam yang

masuk dari lambung (terutama lambung kelenjar bagi unggas). Cairan ini adalah glikoprotein yang disekresikan oleh sel-sel goblet di duodenum. Empedu dikeluarkan oleh hati dan memasuki usus melalui ductus choleduscus (saluran empedu). Empedu mengandung garam-gram kalium (K) dan natrium (Na) dari asam-asam empedu dan zat warna empedu. Kolesterol dan musin serta cairan empedu disimpan dalam kantong empedu, kemudian disekresikan ketika dibutuhkan. Semua hewan mempunyai kantong empedu kecuali kuda. Garamgaram empedu bertindak mengemulsikan lemak dan mengaktifkan lipase pancreas untuk ikut serta membantu menghidrolisis lemak. Pencernaan senyawa-senyawa triasilgliserol dimulai di dalam usus halus. Ke dalam organ inilah zymogen propilase dikeluarkan oleh pancreas. Di dalam usus halus tersebut, zymogen kemudian dikonversi menjadi lipase yang aktif, dengan adanya garam-garam empedu dan protein khusus yang disebut kopilase, mengingat tetesan-tetesan senyawa triasilgliserol dan mengkatalis pemindahan hidrolitik satu atau dua residu asam lemak bagian luar sehingga dihasilkan campuran asam-asam + + lemak bebas (sebagai senyawa sabun dengan Na atau K ) da senyawa 2monoasilgliserol (Gambar 1.1). Sebagian kecil senyawa triasilgliserol masih ada yang tetap tidak dihidrolisis. Senyawa sabun asam lemak dan senyawa asilgliserol yang tidak terpecahkan diemulsikan menjadi bentuk butir-butir halus oleh peristaltis, yaitu suatu gerakan mengaduk pada usus, dibantu oleh garam-garam empedu dan monoasilgliserol. Monoasilgliserol ini merupakan molekul-molekul amphipatik dan memberikan

efek detergen. Asam-asam lemak dan senyawa-senyawa monoasilgliserol di dalam butir-butir cairan tersebut diserap kembali oleh sel- sel usus, kemudian sebagian besar senyawa-senyawa tersebut dirangkai kembali menjadi triasilgliserol. Senyawa-senyawa triasilgliserol tersebut tidak dapat masuk ke dalam system pembuluh kapiler, tetapi memasuki lacteal, yaitu kelenjar pembuluh limpa yang kecil di dalam villi. Pencernaan Monogastrik Herbivora Pencernaan pada ternak monogastrik herbivore tidak berbeda jauh dengan pencernaan pada ternak monogastrik unggas sebagaiman telah diuraikan sebelumnya. Kombinas pencernaa mekanik, enzimatis dan kimiawi juga menjad mekanisme utama dalam pencernaan ternak monogastrik herbivore seperti pada kuda dan kelinci. Perbedaan yang sangat prinsipil terutama karena system pencernaan pada kuda dan kelinci dapat memanfaatkan sumber-sumber pakan berselullosa (hijauan) melalui pencernaan biologis dengan bantuan mikroorganisme di dalam sekum dan usus besar, yang mirip dengan pencernaan dalam rumen pada ternak poligastrik. Sebagaimana halnya pada unggas, hamir semua karbohidrat yang mudah larut mendapat proses enzimatis di usus kecil. Glukosa dan gula-gula sederhana lainnya merupakan produk hasil pencernaan yang diabsorpsi di usus halus. Kada glukosa -1 darah dalam plasma biasanya dalam kisaran 102 ± 5 mg.100 mL . Konsentrasi glukosa plasma darah kuda tidak dipengaruhi oleh antara lain kegiatan fisik misalnya ditunggangi dengan bersadel selama 4 jam per hari, masa kebuntingan 1 bulan serta masa laktasi terutama sebulan setelah melahirkan. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa pemuasaan kuda selama 72 jam akan menyebabkan -1 penurunan kadar glukosa plasma darah menjadi 81 ± 4 mg.100 mL . Hasil ini menunjukkan bahwa selama pemuasaan 72 jam telah menyebabkan perubahan profil metabolismee sel-sel kuda tersebut. Namun ternyata dalam keadaan tidak puasa, infuse asetat, propionate dan butirat tidak akan mempengaruhi kadar glukosa plasma. Infusi propionate akan efektif menaikkan kadar glukosa plasma pada kuda yang dipuasakan selama 72 jam. Karbohidrat yang mudah dicerna namun lolos meninggalkan usus halus dan bersama sellulosa akan dicerna di dalam sekum dan kolon untuk dirombak menjadi asam-asam lemak terbang (volatile fatty acid = VFA).

Berikut ini pada Tabel 1.1 ditunjukkan profil VFA pada kuda poni yang diberi ransum dengan imbangan hay dan biji-bijian yang berbeda.

VFA (molar %) Hay : Biji-bijian Asetat

Propionat

Butirat

1:0

73

17

8

1:4

59

22

11

Tabel 1.1. Komposisi VFA Kuda Poni yang Diberi Dua Ransum dengan Imbangan

Hay : Biji-bijian Terkait kebutuhan protein, kuda lebih banyak membutuhkan perhatian pada kuantitas daripada kualitas protein, meskipunkuda bukan ruminant. Fenomena ini disebabkan karena adanya beberapa proses sintesis eleh mikroorganisme. Pencernaan secara biologis oleh mikroba ini berlangsung di dalam sekum kuda, sehingga ini berarti bahwa untuk mengcukupi kebutuhan protein pada kuda cukup dengan memberi hijau yang merupakan sumber protein seperti leguminosa.

Pencernaan Poligastrik Lambung ruminansia terdiri atas rumen, retikulum, omasum dan abomasum. Ketiga bagian pertama tidak terdapat pada non ruminansia, sedangkan abomasum analog dan berfungsi sama dengan gastrium atau lambung pada hewan berlambung tunggal atau hewan non ruminansia. Rumen merupakan bagian yang paling besar baik volume maupun peranannya. Rumen terdiri atas 2 kantung yakni kantung sebelah dorsal disebut saccus dorsalis dan kantung sebelah ventral disebut saccus ventralis. Bila rumen dibelah, terlihat tiang-tiang otot yang memisahkan saccus dorsalis dengan saccus ventralis. Tiantian otot tersebut diberi nama pilae ruminis yang artinya pilar rumen. Pilar rumen berfungsi dalam gerakan rumen sewaktu mencampur dan mengatur pengaliran digesta dan gas. Sewaktu rumen berkontraksi pilar di atas terlihat lebih menonjol dan mengeras dan bila rumen dalam keadaan relaksasi, maka pilar rumen ini tidak jelas terlihat. Dilihat dari sebelah luar, bagian pilae ruminis merupakan lekukanlekukan yang disebut sulcus.

Dalam saccus dorsalis terdapat lebih banyak bahan-bahan kasar dan bahan-bahan kering dibandingkan dengan dalam saccus ventralis. Oleh karena itu berat jenis digesta yang terdapat dalam saccus dorsalis lebih rendah daripada yang terdapat dalam saccus ventralis. Kondisi ini harus merupakan perhatian bagi peneliti yang akan mengambil sampel bahan dari dalam rumen untuk keperluan analisis, karena dapat menimbulkan kesalahan dalam menilai isi rumen. Pengambilan sampel harus dari berbagai bagian rumen agar tidak salah dalam mengambil kesimpulan sewaktu mengevaluasi proses fermentasi dalam rumen. Makanan yang datang dari oesophagus sebagian besar masuk ke dalam rumen, dan sebagian lagi langsung masuk ke dalam retikulum. Di dalam rumen makanan diaduk oleh gerakan rumen. Gerakan rumen ini kadang- kadang kuat, kadangkadang lemah, bergantung kepada beberapa faktor yang mempengaruhinya. Faktorfaktor yang mempengaruhi gerakan rumen ialah faktor mekanis, kimiawi, dan mikrobiologis. Faktor mekanis ialah kontraksi otot rumen yang kadang-kadang kuat dan kadangkadang lemah, faktor kimiawi ialah reaksi yang timbul karena masuknya makanan ke dalam rumen tidak selalu sama, sedangkan faktor mikrobiologis ialah jumlah dan jenis mikroorganisme dalam rumen selalu berubah-ubah. Faktor mekanis dapat dipelajari dengan membuat fistula rumen yakni lubang yang dibuat pada bagian sisi sebelah kiri dinding perut baik pada sapi maupun pada domba. Pada domba, teknik untuk mempelajari fungsi rumen dan proses fermentasi selain melalui fistula, dapat juga dengan cara menggunakan sinar "rontgen" dan dengan membuka rongga perut. Agar rumen dan bagian-bagian lainnya yang terkena udara luar tidak lekas mati, maka bagian yang terlihat harus sering dibasahi dengan cairan NaCl fisiologis atau

cairan ringer. Berdasarkan beberapa penelitian diketahui bahwa setiap saat dalam rumen terjadi perubahan-perubahan kimiawi akibat proses fermentasi yang terjadi karena kegiatan mikroorganisme. Reaksi kimia yang terjadi dalam rumen sangat bervariasi bergantung kepada bahan makanan yang masuk dan jumlah serta jenis mikroorganisme yang terlibat di dalam proses fermentasi tersebut. Secara garis besar mikroorganisme dalam rumen berfungsi sebagai (1) penyelengara fermentasi, (2) pembentuk vitamin B kompleks dan vitamin K, (3) sumber zat makanan bagi induk semang. Sekitar 50% - 60% nitrogen yang diperlukan oleh induk semang dapat dipenuhi dari mikroba rumen yang mati. Nilai hayati protein mikroba rumen cukup tinggi, sehingga adanya mikroba dalam rumen sangat penting pada keadaan kadar dan kualitas protein pakan rendah. Pada kondisi kadar dan kualitas protein ransum tinggi, seringkali kehadiran mikroba dapat mengganggu, karena protein pakan tersebut akan dirombak terlebih dahulu oleh mikroba. Kondisi ini sangat merugikan, sehingga banyak peneliti berusaha mencari bahan yang dapat menimbulkan "protein by". Rumen selalu bergerak, sehingga bahan makanan tidak tinggal diam dalam satu tempat. Selama rumen bergerak, proses fermentasi juga tidak berhenti dan selama itu terjadi proses pembentukan gas, sehingga gas dalam rumen meningkat. Karena gerakan rumen, maka gas dan bahan-bahan yang ringan akan naik ke permukaan, sedangkan bahan-bahan yang berat seperti pasir dan logam berkumpul di dasar rumen. Dengan berkumpulnya logam di dasar rumen, kadang-kadang di dasar rumen terlihat cahaya yang terang akibat terjadinya reduksi pada logam-logam tersebut.

Di dalam rumen terdapat suatu lipatan yang disebut sulcus reticuli atau oesophageal groove. Pada waktu hewan masih menyusu, sulcus reticuli ini merupakan saluran "by", sehingga susu yang masuk saluran pencernaan tidak melewati rumen, retikulum, maupun omasum. Dengan adanya saluran ini, maka air susu induk akan langsung masuk ke dalam abomasum. Menutupnya sulcus reticuli disebabkan suatu refleks yang berasal dari receptor dalam mulut yang sangat sensitive terhadap mengalirnya cairan. Rangsangan yang diterima receptor diteruskan melalui syaraf afferent ke susunan syaraf pusat via nerves Laryngeus superior. Selanjutnya syaraf efferent membawa kembali rangsangan dari susunan syaraf pusat ke efektor melalui syaraf vagus, dan terjadi reflex. Bila hewan-hewan yang masih menyusu, minum susu dari ember, maka mengalirnya susu yang diisap menyebabkan sulcus reticuli yang biasanya tertutup akan sedikit terbuka dan sebagian susu akan masuk ke dalam rumen atau retikulum. Pada kambing, keadaan ini jarang terjadi. Pada hewan lepas sapih , semua susu atau air yang diminum dan makanan ( starter feed) akan masuk rumen atau retikulum. Pada saat hewan mulai makan makanan kasar, sulcus ini membuka. Dengan demikian semua makanan baik makanan cair maupun padat akan jatuh dan masuk ke dalam rumen atau langsung ke dalam retikulum. Pada hewan dewasa, sulcus reticuli ini sering diperlukan pada waktu memasukkan antibiotika per oral. Antibiotika tidak boleh melewati rumen sebab dapat membunuh mikroorganisme rumen. Untuk ini dibuat refleks buatan yakni dengan memasukkan CuSO4 1 - 2 %, NaCl pekat, larutan sulfat atau acetat ke dalam rumen. Semakin tua hewan semakin pekat larutan yang diperlukan. Pada sapi biasanya penggunaan NaHCO3 dan NaCl lebih efektif dari pada CuSO4, namun pada domba sebaliknya. Larutan CuSO4 , NaCl, atau sulfat di atas akan menggertak bibir sulcus reticuli sehingga timbul

refleks kontraksi otot pada bibir sulcus tersebut. Kontraksi ini menyambungkan bibir sulcus dan membentuk saluran. Antibiotika yang dimasukkan ke dalam mulut akan mengalir melalui lubang yang terbentuk dan langsung ke omasum dan kemudian ke abomasum. Sellulosa merupakan salah satu bahan organik yang terdapat dalam jumlah yang sangat banyak di alam dan merupakan sumber energi sangat potensial bagi ternak ruminansia (poligastrik). Meskipun hewan vertebrata tidak memiliki enzim yang mampu mencerna sellosa guna memutuskan konfigurasi β ikatan 1-4 glikosida, namun kehadiran mikroorganisme di dalam rumen membantu proses pencernaan sellulosa hingga membebaskan sejumlah besar energi bagi induk semangnya (ternak itu sendiri). Bakteri utama rumen dan produk fermentasinya disajikan dalam Tabel 1.2.