TINJAUAN PUSTAKA Serat Kasar - repository.ipb.ac.id · dalam larutan -larutan detergen ... dan sebagai hasil sampingan adalah gas metan dan ... limbah pertanian biasanya rendah kadar

4

TINJAUAN PUSTAKA

Serat Kasar

Serat kasar adalah bagian dari karbohidrat yang telah dipisahkan dengan

bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETN) yang terutama terdiri dari pati, dengan cara

analisis kimia sederhana (Tillman et al., 1989). Serat kasar terdiri atas selulosa,

hemiselulosa dan lignin. Fraksi serat kasar dapat diukur berdasarkan kelarutannya

dalam larutan-larutan detergen, yaitu menggunakan analisis Van Soest (Tillman et

al., 1989). Menurut Sutardi (1980), analisa Van Soest merupakan sistem analisis

bahan makanan yang lebih relevan manfaatnya bagi ternak, khususnya sistem

evaluasi nilai gizi hijauan.

Serat kasar terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin (Tillman et al.,

1989). Bagi hewan ruminansia, selulosa merupakan sumber energi bagi

mikroorganisme dalam rumen dan sebagai bahan pengisi rumen, sedangkan bagi

hewan-hewan monogastrik selulosa adalah komponen yang tidak dapat dicerna.

Meskipun bagi hewan non-ruminansia selulosa tidak memiliki peran spesifik, namun

keberadaannya penting dalam meningkatkan gerak peristaltik. Setiap pertambahan

1% serat kasar dalam tanaman menyebabkan penurunan daya cerna bahan

organiknya sekitar 0,7-1,0 unit pada ruminansia (Tillman et al., 1989).

Selulosa

Selulosa adalah zat penyusun tanaman yang jumlahnya banyak, sebagai

material struktur dinding sel semua tanaman (Tillman et al., 1989). Selulosa

mempunyai bobot molekul tinggi dan terdapat dalam jaringan tanaman pada dinding

sel sebagai mikrofibril (Suparjo et al., 2008a). Kandungan selulosa pada dinding sel

tanaman tingkat tinggi sekitar 35-50% dari berat kering tanaman (Suparjo et al.,

2008b).

Selulosa dicerna dalam tubuh ternak dalam saluran pencernaan oleh selulase

hasil jasad renik dan menghasilkan selubiosa, yang kemudian dihidrolisis lebih lanjut

untuk menghasilkan glukosa. Hasil pencernaan oleh jasad renik terhadap selulosa

adalah asam-asam lemak terbang (VFA) yang terdiri dari campuran asam asetat,

asam propionat dan asam butirat, dan sebagai hasil sampingan adalah gas metan dan

CO2 (Tillman et al., 1989). Struktur selulosa dapat dilihat pada Gambar 1.

5

Gambar 1. Struktur Selulosa (American Fiber Manufacturers Association, 2008)

Hemiselulosa

Hemiselulosa adalah polisakarida pada dinding sel tanaman yang larut dalam

alkali dan menyatu dengan selulosa. Hemiselulosa terdiri atas unit D-glukosa, D-

galaktosa, D-manosa, D-xylosa, dan L-arabinosa yang terbentuk bersamaan dalam

kombinasi dan ikatan glikosilik yang bermacam-macam (McDonald et al., 2002).

Hemiselulosa terdapat bersama-sama dengan selulosa dalam struktur daun

dan kayu dari semua bagian tanaman dan juga dalam biji tanaman tertentu.

Hemiselulosa yang terhidrolisis akan menghasilkan heksosa, pentosa dan asam

uronat. Hemiselulosa dihidrolisa oleh jasad renik dalam saluran pencernaan dengan

enzim hemiselulase, hasil akhir fermentasinya adalah VFA (Tillman et al., 1989).

Jumlah hemiselulosa biasanya antara 15-30% dari berat kering bahan

lignoselulosa. Hemiselulosa mengikat lembaran serat selulosa membentuk

mikrofibril yang meningkatkan stabilitas dinding sel. Hemiselulosa juga berikatan

silang dengan lignin membentuk jaringan kompleks dan memberikan struktur yang

kuat (Suparjo et al., 2008b). Berikut ini merupakan struktur hemiselulosa (Gambar 2)

Gambar 2. Struktur Hemiselulosa (Carpita, 2000)

6

Lignin

Lignin merupakan komponen yang tidak memiliki hasil akhir dari proses

pencernaan dan keberadaannya dapat menghambat proses pencernaan pada ternak.

Pada tanaman kandungan lignin akan bertambah seiring bertambahnya umur

tanaman dan mencapai level tertinggi pada saat tanaman sudah dewasa (Tillman et

al., 1989). Lignin merupakan komponen dinding sel yang sulit dicerna oleh bakteri,

sehingga dengan kadar lignin yang lebih rendah bakteri akan lebih mudah

mendegradasi zat-zat makanan yang terdapat dalam isi sel (McDonald et al., 1988).

Lignin adalah gabungan beberapa senyawa yang hubungannya erat satu sama

lain, mengandung karbon, hidrogen dan oksigen, namun proporsi karbonnya lebih

tinggi dibanding senyawa karbohidrat. Lignin sangat tahan terhadap degradasi kimia,

termasuk degradasi enzimatik (Tillman et al., 1989). Struktur lignin dapat dilihat

pada Gambar 3. Lignin sering digolongkan sebagai karbohidrat karena hubungannya

dengan selulosa dan hemiselulosa dalam menyusun dinding sel, namun lignin bukan

karbohidrat. Hal ini ditunjukkan oleh proporsi karbon yang lebih tinggi pada lignin

(Suparjo et al., 2008a).

Pengerasan dinding sel kulit tanaman yang disebabkan oleh lignin

menghambat enzim untuk mencerna serat dengan normal. Hal ini merupakan bukti

bahwa adanya ikatan kimia yang kuat antara lignin, polisakarida tanaman dan protein

dinding sel yang menjadikan komponen-komponen ini tidak dapat dicerna oleh

ternak (McDonald et al., 2002).

Gambar 3. Struktur Lignin (Gregory, 2007)

7

Rumput Gajah (Pennisetum purpureum)

Rumput gajah (Pennisetum purpureum) merupakan keluarga rumput

rumputan (Graminae) yang telah dikenal manfaatnya sebagai pakan ternak pemamah

biak (ruminansia) yang alamiah di Asia Tenggara. Rumput ini berasal dari Afrika

tropika, kemudian menyebar dan diperkenalkan ke daerah-daerah tropika di dunia

(Manglayang, 2005). Beberapa sifat rumput gajah yang menguntungkan adalah

mudah ditanam, cepat tumbuh dan menjadi besar, perakarannya relatif dalam

sehingga mampu menahan partikel-partikel tanah yang mudah terbawa aliran

permukaan, serta mempunyai gizi tinggi sebagai bahan makanan ternak (Soeyono,

1986). Sutardi (1980) menyatakan bahwa hijauan segar dari jenis rerumputan unggul

seperti rumput gajah nilai gizinya cukup terjamin, volumenya lebih banyak dan daya

cernanya lebih tinggi dibandingkan dengan rerumputan liar.

Tanaman ini berdiri tegak, berakar dalam dan tinggi dengan rimpang yang

pendek, memiliki tulang daun yang tampak jelas sepanjang permukaan bawah

(Prosea, 2000). Rumput gajah dapat dibiakkan secara vegetatif dengan stek batang

atau sobekan rumput. Tinggi tanaman ini dapat mencapai lebih dari 4,5 m, terdapat

pada tanah lembab di daerah dengan curah hujan lebih dari 1000 mm. Hasil

panennya memiliki kandungan bahan kering yang jumlahnya banyak, namun rendah

kandungan proteinnya jika tidak dipotong pada saat masih muda (FAO, 2007).

Rumput ini biasanya dipanen dengan cara membabat seluruh pohonnya lalu

diberikan langsung (cut and carry) sebagai pakan hijauan untuk kerbau dan sapi, atau

dapat juga dijadikan persediaan pakan melalui proses pengawetan pakan hijauan

dengan cara silase dan hay. Selain itu rumput gajah juga dapat dimanfaatkan sebagai

mulsa tanah yang baik (Manglayang, 2005).

Nilai pakan rumput gajah dipengaruhi oleh perbandingan jumlah daun

terhadap batang dan umurnya. Kandungan nitrogen dari hasil panen yang diadakan

secara teratur berkisar antara 2-4% protein kasar, semakin tua umur tanaman

kandungan protein kasar akan semakin menurun. Pada daun muda nilai kecernaan

(TDN) diperkirakan mencapai 70%, tetapi angka ini menurun cukup drastis pada usia

tua hingga 55%. Batang-batangnya kurang begitu disukai ternak (karena keras)

kecuali yang masih muda dan mengandung cukup banyak air (Manglayang, 2005).

Kandungan bahan kering rumput gajah umumnya berkisar antara 12-18%, tetapi

8

seiring dengan meningkatnya umur tanaman kandungan bahan kering juga akan

meningkat. Kandungan serat kasar berkisar dari 26,0-40,5%, Beta-N sekitar 30,4-

49,6% dengan kandungan lemak kasar 1,0-3,6%. Kandungan phosphornya cukup

tinggi yaitu 0,28-0,39% dan pada batang 0,38-0,52%. Sedangkan Ca masing-masing

0,43-0,48% dan 0,14-0,23% pada daun dan batang (Sofyan et al., 2000).

Jerami Padi (Oryza sativa)

Jerami padi adalah batang padi yang ditinggalkan termasuk daun sesudah

diambil buahnya yang masak (Arinong, 2008). Jerami padi merupakan limbah

pertanian yang sangat potensial untuk digunakan sebagai sumber energi bagi ternak

ruminansia. Tahun 2008 produksi padi sebanyak 60.325.925 ton, hal ini

menunjukkan melimpahnya produksi jerami padi (Biro Pusat Statistik, 2008).

Ruminansia yang terdapat di daerah Asia Tenggara sudah umum menggunakan

jerami padi sebagai pakan sumber energi (Dixon, 1988).

Limbah hasil pertanian biasanya memiliki kelemahan, beberapa diantaranya

adalah limbah pertanian umumnya mengandung kadar serat yang tinggi,

kecernaannya yang rendah, limbah pertanian biasanya rendah kadar nutrisi seperti

nitrogen (N), sulfur dan mineral penting lainnya yang berguna untuk mikroorganisme

yang memiliki peran pada fermentasi serat dan hewan inang (Dixon, 1988).

Rendahnya daya cerna ini disebabkan oleh adanya lignin dan silika yang mengikat

selulosa dan hemiselulosa dalam bentuk ikatan rangkap, sehingga sukar dicerna

oleh enzim dari mikroorganisme dalam rumen (Arinong, 2008). Menurut Sutardi

(1980), jerami padi sebagai makanan ternak masih terbatas sekali pemanfaatannya,

karena hanya berperan sebagai bulk dan menggantikan tidak lebih dari 25%

kebutuhan ternak akan rumput.

Jerami padi sebagai hasil sisa dari tanaman padi mengandung protein kasar

3,6%, lemak 1,3%, BETN 41,6%, abu 16,4%, lignin 4,9%, serat kasar 32,0%, silika

13,5%, kalsium 0,24%, kalium 1,20%, magnesium 0,11%, dan posphor 0,10%

(Arinong, 2008). Doyle et al. (1986) menerangkan bahwa nilai koefisien cerna bahan

organik jerami padi berkisar antara 31-59%.

Serat Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)

Berdasarkan taksonominya, kelapa sawit digolongkan ke dalam divisi

Tracheopyta, subdivisio Pteropsida, kelas Angiospermae, subkelas

9

Monocotyledonae, ordo Cocoideae, famili Palmae, subfamili Cocoideae, genus

Elaeis dan spesies Elaeis guenensis Jacq (Lubis, 1992). Serat sawit (palm press fibre)

adalah hasil ikutan pengolahan kelapa sawit yang dipisahkan dari buah setelah

pengutipan (pengambilan) minyak dan biji sawit dalam proses pemerasan (Agustin,

1991).

Limbah kelapa sawit semakin melimpah seiring dengan banyaknya pabrik

pengolahan kelapa sawit yang kini mencapai 470 pabrik. Sebuah pabrik kelapa sawit

(PKS) berkapasitas 60 ton tandan/jam menghasilkan limbah 100 ton/hari. Itu artinya,

total limbah 470 pabrik itu mencapai 28,7 juta ton dalam bentuk cair dan 15,2-juta

ton limbah padat per tahun (Trubus, 2008). Terdapat tiga jenis limbah industri kelapa

sawit yang dapat dimanfaatkan oleh ternak adalah bungkil kelapa sawit, lumpur

kelapa sawit dan serat kelapa sawit. Angka konversi dari lumpur sawit adalah 30%

dan serat 20%, sedangkan bungkil inti sawit 40-60% dari inti (Sofyan et al., 2000).

Produksi serat sawit tinggi, namun tidak diikuti dengan kualitasnya. Serat

sawit memiliki kandungan protein kasar yang rendah dan xylosa yang tinggi, namun

memiliki kandungan lignin yang tinggi (Vadiveloo and Fadel, 1992). Serat kelapa

sawit dapat diberikan pada ruminansia sebanyak 15-35% dari ransum (Sofyan et al.,

2000). Kandungan serat sawit adalah BK 93,2 %, abu 6,46 %, protein kasar 5,93 %,

lemak kasar 5,19 %, serat kasar 40,80 % dan beta-N 41,62 % (Agustin,1991).

Sistem Pencernaan Ruminansia

Lambung ruminansia terletak pada bagian kiri dari rongga abdomen,

menempati ¾ bagian dari total isi rongga perut. Lambung ruminansia terdiri atas 4

bagian, yaitu rumen, retikulum, omasum, dan abomasum (Dehority, 2004). Bagian-

bagian dari lambung ruminansia ini dapat dilihat pada Gambar 4. Proses pencernaan

pada ternak ruminansia terjadi secara mekanis (di dalam mulut), secara fermentatif

(oleh enzim-enzim yang berasal dari mikroba rumen) dan secara hidrolitis (oleh

enzim-enzim pencernaan hewan induk semang). Lokasi proses pencernaan

fermentatif bervariasi antar jenis ternak (Sutardi, 1980). Ruminansia berkembang

untuk memfermentasi makanannya dengan bantuan mikroorganisme (∅rskov, 2001).

Rumen dihuni oleh tidak kurang dari empat jenis mikroorganisme anaerob, yaitu

bakteri, protozoa, fungi atau jamur dan virus (Preston and Leng, 1987).

10

Gambar 4. Saluran Pencernaan Ruminansia (Raczykowski, 1995)

Di dalam rumen terdapat berbagai tipe bakteri, yang masing-masing

mempunyai fungsi yang berbeda sehingga karbohidrat kompleks dapat dikonversikan

menjadi asam organik yang dapat dimanfaatkan ternak. Bakteri bekerja dengan cara

menempel pada partikel hijauan dan perlahan mengikis bahan yang dapat dicerna

(∅rskov, 2001). Mikroba rumen menghasilkan enzim selulase. Enzim ini ada dua

macam, yaitu selulase I dan selulase II. Selulase I bersifat non hidrolitik dan fungsi

utamanya untuk memecah ikatan hidrogen antar molekul glukosa dalam selulosa.

Selulase II bersifat hidrolitik, yaitu memecah ikatan β-1,4 (Sutardi, 1980). Jumlah

bakteri di dalam rumen adalah 109-10

10 per ml dari isi rumen. Sedangkan jumlah

protozoa lebih kecil dari bakteri (106 per ml), namun akan lebih besar dari bakteri

dalam massa total (McDonald et al., 2002).

Spesies bakteri selulolitik yang utama di dalam rumen adalah Ruminococcus

albus, R. flavefaciens, dan Bacteriodes succinogens. Populasi bakteri bervariasi

tergantung dari jenis hijauan. Enzim yang bekerja dalam rumen hanya dapat

mendegradasi beberapa komponen dinding sel, komponen keras dinding sel lainnya

akan dicerna oleh bakteri (Caroline et al., 2003).

Pemecahan makanan secara kimia di dalam retikulo-rumen diakibatkan oleh

sekresi enzim, tidak hanya oleh ternak itu sendiri, tetapi juga oleh bakteri dan

protozoa. Makanan dan air masuk ke dalam rumen dan difermentasi untuk

menghasilkan volatile fatty acids (VFA), sel mikroba, gas metan, dan CO2. Gas

metan akan dikeluarkan dengan cara eruktasi dan VFA diserap melalui dinding

rumen. Sel mikroba bersama dengan komponen makanan yang tidak terdegradasi,

11

masuk ke abomasum dan usus halus yang kemudian dicerna oleh enzim yang

disekresikan oleh ternak inang (McDonald et al., 2002).

Gambar 5. Proses Metabolisme Karbohidrat di dalam Rumen Ternak Ruminansia

(McDonald et al., 2002)

Pakan ruminansia umumnya mengandung selulosa, hemiselulosa, pati dan

karbohidrat larut air yang sebagian besar berupa fruktan. Pemecahan karbohidrat di

dalam rumen dibagi menjadi dua tahap. Pertama, karbohidrat kompleks dipecah

Selulosa Selulosa

Selubiosa

Glukosa-1-phosphat Glukosa-6-phosphat

Glukosa

Maltosa Isomaltosa

Pati

Sukrosa

Fruktan Fruktosa Fruktosa-6-phosphat

Pektin Asam Uronat

Hemiselulosa Pentosa

Pentosan Fruktosa-1,6-diphosphat

Asam Piruvat

Format

CO2 H2

Asetil CoA Laktat Oksaloasetat Metilmalonil CoA

Metan

Malonil

CoA Asetoasetil

CoA

ß-Hidroksibutiril

CoA Asetil phosphat

Krotonil

CoA

Butiril

CoA

Asetat Butirat

Laktil

CoA

Akrilil

CoA

Propionil

CoA

Propionat

Malat

Fumarat

Suksinat Suksinil CoA

12

menjadi gula sederhana. Gula sederhana yang dihasilkan pada tahap pertama jarang

terdeteksi di dalam cairan rumen karena gula-gula tersebut diambil dan dimetabolis

intraseluler oleh mikroorganisme. Tahap kedua merupakan proses pemecahan piruvat

menjadi produk akhir pencernaan karbohidrat pada ruminansia, yaitu asam asetat,

asam propionat, asam butirat, CO2, dan gas metan (McDonald et al., 2002). Proses

pemecahan karbohidrat pada ruminansia ini dapat dilihat pada Gambar 5.

Protein pakan dihidrolisis menjadi peptida dan asam amino oleh

mikroorganisme rumen, tetapi beberapa asam amino didegradasi menjadi asam

organik, amonia dan CO2. Produk amonia bersama dengan peptida sederhana dan

asam amino bebas digunakan mikroorganisme rumen untuk sintesis protein mikroba.

Mikroorganisme yang terbawa dan berada di abomasum dan usus halus, protein

selnya akan dicerna dan diserap (McDonald et al., 2002). Proses pemecahan protein

pada ruminansia ini dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Proses Metabolisme Protein di dalam Rumen Ternak Ruminansia

(McDonald et al., 2002)

Pakan

Protein Non-protein N

Sulit

Didegradasi

Mudah

Didegradasi

Peptida

Enzim protease

Asam Amino

Protein Mikroba

Rumen

Dicerna di Usus

Halus

Non-protein N

Amonia

Kelenjar

Saliva

Hati

Enzim peptidase

Diekskresikan

(urine)

NH3 urea

Ginjal

Deaminasi

13

Rayap

Di seluruh dunia jenis-jenis rayap yang telah dikenal ada sekitar 2000 spesies

dan sekitar 120 spesies diantaranya merupakan hama. Sedangkan di Indonesia

kurang lebih terdapat 200 spesies yang telah dikenal dan sekitar 20 spesies yang

diketahui berperan sebagai hama perusak kayu dan hama hutan atau pertanian

(Tarumingkeng, 2001). Rayap adalah serangga sosial yang termasuk ordo Isoptera.

Rayap berbeda dengan serangga sosial seperti semut dan lebah, namun struktur rayap

lebih mirip dengan kecoa (Krishna, 1969).

Rayap pada dasarnya adalah serangga daerah tropik dan subtropik. Di daerah

tropik rayap ditemukan mulai dari pantai sampai ketinggian 3000 m di atas

permukaan laut. Makanan utamanya adalah kayu atau bahan yang terutama terdiri

atas selulosa. Berdasarkan perilaku makan rayap, dapat dikatakan bahwa rayap

termasuk golongan makhluk hidup perombak bahan mati yang sebenarnya sangat

bermanfaat bagi kelangsungan kehidupan dalam ekosistem. Rayap merupakan

konsumen primer dalam rantai makanan yang berperan dalam kelangsungan siklus

beberapa unsur penting seperti karbon dan nitrogen (Tarumingkeng, 2001).

Sebagian masyarakat juga sudah mengetahui bahwa dalam koloni setiap jenis

rayap, terdapat beberapa kasta individu yang wujudnya berbeda, yaitu:

1. Kasta prajurit

Kasta ini ditandai dengan bentuk tubuh yang kekar karena penebalan

(sklerotisasi) kulitnya agar mampu melawan musuh dalam rangka tugasnya

mempertahankan kelangsungan hidup koloninya.

2. Kasta pekerja

Kasta ini membentuk sebagian besar koloni rayap. Tidak kurang dari 80 %

populasi dalam koloni merupakan individu-individu pekerja. Peran dari kasta pekerja

adalah mencari makanan dan membawanya ke sarang, memelihara telur dan rayap

dari kasta lain, membunuh dan memakan rayap-rayap yang sudah tidak produktif lagi

baik dari kasta reproduktif, prajurit maupun kasta pekerja sendiri.

3. Kasta reproduktif

Kasta reproduktif terdiri atas individu-individu seksual yaitu betina (yang

abdomennya biasanya sangat membesar) yang tugasnya bertelur dan jantan (raja)

yang tugasnya membuahi betina. Jika koloni rayap masih relatif muda biasanya kasta

14

reproduktif berukuran besar sehingga disebut ratu. Kasta ini dibedakan menjadi kasta

reprodukif primer dan reproduktif suplementer atau neoten.

Rayap mempunyai sifat-sifat yang penting untuk diketahui antara lain sifat

kanibal dan trofolaksis. Sifat kanibal terutama menonjol pada keadaan yang sulit

misalnya kekurangan air dan makanan, sehingga hanya individu yang kuat saja yang

dipertahankan. Kanibalisme berfungsi untuk mempertahankan prinsip efisiensi dan

konservasi energi, dan berperan dalam pengaturan homeostatika (keseimbangan

kehidupan) koloni rayap. Trofalaksis adalah perilaku berkerumun di antara anggota-

anggota koloni, dan saling "menjilat" anus dan mulut. Dengan perilaku ini protozoa

dapat ditularkan kepada individu-individu yang memerlukannya. Penyebaran

feromon dasar juga diduga terlaksana melalui perilaku trofalaksis (Tarumingkeng,

2001).

Sistem Pencernaan Rayap

Rayap penting dalam degradasi bagian tanaman termasuk selulosa,

hemiselulosa, lignin dan flavonoid (Ramin et al., 2008b). Sistem pencernaan rayap

terdiri dari usus depan, usus tengah dan usus belakang. Usus belakang terbagi

menjadi lima segmen, yaitu proctodeal, katup yang mengontrol masuknya makanan,

perut sebagai tempat absorpsi dan banyak terdapat mikroorganisme simbion, usus

besar dan rektum (Varma et al., 1994). Mikroba yang terdapat di dalam saluran

pencernaan rayap terdiri dari protozoa, bakteri, spirochetes, dan fungi (Ramin et al.,

2008b).

Rayap memiliki kesamaan aktivitas dengan ruminansia dalam proses

pencernaannya, diantaranya adalah sumber pakan berupa selulosa, adanya

mikroorganisme pendegradasi serat kasar dalam saluran pencernaannya, produk

fermentasi yang dihasilkan dari proses pencernaan pakan, dan kondisi dalam alat

pencernaannya yaitu rumen pada ruminansia dan usus pada rayap sama-sama dalam

kondisi anaerob. Selain itu, terdapat perbedaan aktivitas pencernaan makanan antara

ruminansia dan rayap, yaitu pada rumen didominasi oleh bakteri, sedangkan pada

rayap lebih didominasi oleh protozoa. Pada rayap, produk fermentasinya tidak

selengkap pada ruminansia (Odelson and Breznak, 1983).

Enzim endo-β-1,4 glukanase yang dihasilkan rayap memegang peranan

penting dalam pencernaan selulosa. Metabolisme selulosa oleh flora rayap

15

menghasilkan asetat, CO2 dan hidrogen sebagai produk akhir (Varma et al., 1994).

Pada rayap tingkat rendah, pada saluran pencernaannya kaya akan protozoa. Paling

tidak, beberapa flagelata protozoa memiliki hubungan simbiosis mutualisme dengan

rayap inangnya. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa rayap bergantung pada

protozoa untuk menyediakan enzim penting untuk mencerna selulosa. Pada rayap

tingkat tinggi (Termitidae), diduga bahwa bakteri mengambil alih tugas protozoa

dalam membantu pencernaan selulosa (Krishna, 1969).

Microtermes inspiratus Kemner terdapat di daerah Jawa dan hidup di bawah

tanah. Rayap ini merupakan hama perusak kayu yang serius dan menyerang bagian

tanaman yang mati dari pohon. Rayap ini memiliki ukuran tubuh yang sangat

bervariasi. Microtermes inspiratus Kemner merupakan rayap tingkat tinggi dari

family Termitidae dan subfamily Macrotermitinae (Roonwal, 1970).

Coptotermes curvignathus Holmgren terdapat di Asia Tenggara, seperti

Malaysia, Singapura, Indonesia (Jawa, Sumatra dan Kalimantan), Thailand, Vietnam,

dan Kamboja, serta kemungkinan di Filipina dan Cina selatan. Rayap ini merupakan

hama yang ganas untuk pohon karet di Asia Tenggara dan menyerang kulit pohon

serta bagian lain, bahkan terkadang mematikan pohon yang diserang. Untuk

mencapai makanannya, rayap ini membuat saluran dari kayu yang sudah termakan

hingga ke bawah tanah (Roonwal, 1970). Coptotermes curvignathus Holmgren

merupakan rayap tingkat rendah dalam family Rhinotermitidae dan subfamily

Coptotermitinae (Ramin et al., 2008a). Hasil penelitian Ramin et al. (2008

a)

menunjukkan bahwa dari hasil isolasi tiga spesies bakteri yang berasal dari

Coptotermes curvignathus Holmgren, dapat diidentifikasi jenis bakteri ketiga isolat

tersebut, yaitu Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae dan Clavibacter

agropyri (Corynebacterium). Saluran pencernaan rayap dapat dilihat pada Gambar 7.

16

Gambar 7. Saluran Pencernaan Rayap Reticulitermes flavipes (Kane, 1997 Dalam

Dehority, 2004)

Kemampuan Bakteri Rayap dalam Mendegradasi Pakan Sumber Serat

Penelitian Adawiah (2000) dan Setianingsih (2001) menunjukkan bahwa

rayap Coptotermes curvignathus Holmgren dapat mengkonsumsi pakan sumber

serat. Penelitian Adawiah menunjukkan bahwa rayap Coptotermes curvignathus

Holmgren lebih menyukai pod coklat dan bagas tebu. Hasil yang berbeda diperoleh

Setianingsih (2001), Coptotermes curvignathus Holmgren lebih menyukai

mengkonsumsi rumput gajah, serat sawit dan kayu pinus dibandingkan pod coklat.

Perbedaan ini disebabkan oleh komposisi dan kandungan zat makanan terutama

komponen serat kasar dalam pakan (Adawiah, 2000), adanya zat antinutrisi pada pod

coklat (Setianingsih, 2001) dan perbedaan prosedur penelitian.

Bakteri simbion rayap yang digunakan pada penelitian ini diperoleh dari hasil

pemurnian dari penelitian-penelitian sebelumnya. Setianegoro (2004) dalam

penelitiannya menyatakan bahwa bakteri simbion rayap Macrotermes gilvus Hagen,

Coptotermes curvignathus Holmgren dan Microtermes inspiratus Kemner serta

gabungan ketiganya mempunyai kemampuan dalam mencerna pakan sumber serat

seperti jerami padi, serat sawit dan rumput gajah. Namun kemampuan bakteri

simbion rayap tersebut masih lebih rendah bila dibandingkan dengan isolat bakteri

rumen. Penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Widyastuti (2005) menghasilkan

28 isolat bakteri rayap maupun rumen, kemudian diseleksi hingga diperoleh 13 isolat

murni bakteri rayap dan rumen yang mempunyai kemampuan selulolitik tertinggi.

Sulistiani (2005) mendapatkan lima isolat terbaik untuk diteliti lagi kemampuannya

dalam fermentabilitas dan kecernaan pakan berserat.

17

Penelitian selanjutanya dilakukan oleh Pradana (2006) dan Solihat (2006)

yang menunjukkan bahwa bakteri simbion rayap dapat hidup dalam kondisi rumen

dan mendapatkan tiga isolat terbaik yaitu isolat A (SB 53 5(3)1), D (SC 51 5 (2)) dan

C (SB 53 1(3)2) karena memiliki daya cerna yang tinggi. Sopandi (2007) mengkaji

kemampuan ketiga isolat bakteri tersebut bila dikombinasikan dan diperoleh hasil

dua isolat bakteri simbion rayap yang terbaik yaitu isolat A (SB 53 5(3)1) yang

berasal dari rayap Coptotermes curvignathus Holmgren dan isolat D (SC 51 5 (2))

yang berasal dari rayap Microtermes inspiratus Kemner. Novianto (2009) dan

Puspitasari (2009) mengkaji kemampuan kombinasi dua isolat bakteri rayap terbaik

dengan isolat bakteri rumen. Penelitian keduanya menunjukkan bahwa isolat bakteri

rayap dapat berinteraksi dengan baik dengan isolat bakteri rumen dalam

mendegradasikan pakan sumber serat.