Pencernaan Karbohidrat

Pencernaan Karbohidrat

Pada saat bahan pakan dimakan oleh ternak ruminansia, zat-zat makanan utama yang terkandung adalah karbohidrat, protein, dan lemak. Zat-zat makanan tersebut dicerna dan difermentasi di dalam rumen menghasilkan produk hasil pencernaan yang dimanfaatkan oleh ternak atau mikroba rumen.

Jaringan tanaman yang menjadi bahan pakan ternak ruminansia mengandung sekitar 75% karbohidrat. Karbohidrat tersebut dapat dibedakan menjadi 3 menurut fungsinya bagi tanaman, yaitu karbohidrat dinding sel, karbohidrat cadangan, dan karbohidrat isi sel yang larut dalam air. Oleh mikroba yang ada di dalam rumen, karbohidrat tanaman dicerna oleh enzim mikroba menghasilkan gula-gula sederhana. Gula-gula sederhana ini kemudian difermentasi oleh mikroba sehingga dihasilkan sumber energi yang digunakan untuk kehidupan dan perkembangan mikroba itu sendiri. Fermentasi ini menghasilkan produk akhir yang bermanfaat untuk induk semang (ternak).

Hasil akhir fermentasi mikrobial karbohidrat di dalam rumen adalah:
  • Asam-asam lemak mudah terbang (volatile fatty acids, VFA), utamanya asam asetat, asam propionat, dan asam butirat.
  • Gas fermentasi, utamanya gas karbondioksida dan gas metan.
Mikroba rumen mampu memfermentasi semua karbohidrat yang terkandung di dalam pakan. Namun demikian, laju fermentasi (pencernaannya) berbeda-beda antara satu jenis karbohidrat dengan yang lainnya. Kaborhidrat larut dan karbohidrat cadangan difermentasi dengan laju yang lebih cepat dibandingkan dengan karbohidrat dinding sel. Karbohidrat larut dicerna dengan laju sekitar 100 persen lebih cepat dibandingkan dengan karbohidrat cadangan, dan karbohidrat cadangan dicerna 5 kali lebih cepat dibandingkan dengan karbohidrat struktural yang menyusun dinding sel tanaman.

Dengan meningkatnya umur tanaman, jaringan tanaman mengalami lignifikasi. Lignin yang terbentuk ini melindungi karbohidrat dinding sel tanaman dari serangan mikroba di dalam rumen. Dengan demikian, makin tua tanaman makin menurun ketercernaannya di dalam rumen.

Hasil Pencernaan Karbohidrat

Pada ternak non-ruminansia, hasil akhir pencernaan karbohidrat adalah monosakarida, utamanya glukosa. Tidak demikian halnya dengan ternak ruminansia. Pada ternak ruminansia, monosakarida juga dihasilkan selama proses pencernaan mikrobial di dalam rumen, tetapi monosakarida tersebut seperti telah disinggung di atas difermentasi lagi menjadi asam-asam lemak mudah terbang (volatile fatty acids, VFA). Proses fermentasi ini berjalan dengan cepat sehingga dalam kondisi pemberian pakan yang normal, sangat sedikit monosakarida yang lolos dari fermentasi di dalam rumen. Dengan demikian, glukosa bukan merupakan nutrien sumber energi utama yang diserap dari saluran pencernaan ruminansia seperti halnya pada ternak non-ruminansia.


Pencernaan Karbohidrat pada Ternak Ruminansia

Asam Lemak Mudah Terbang (Volatile Fatty Acids, VFA)

Asam-asam lemak mudah terbang (VFA) adalah hasil akhir utama pencernaan fermentatif karbohidrat di dalam rumen. Dalam beberapa literatur, VFA ini sering disebut dengan nama yang berbeda, seperti asam lemak mudah menguap atau asam lemak atsiri. VFA utama yang dihasilkan adalah asam asetat, asam propionat, dan asam butirat. Di samping itu, kadang-kadang dihasilkan pula VFA berantai cabang seperti asam isovalerat, isobutirat, dan lain-lain.

Sebagian besar VFA yang dihasilkan di dalam rumen langsung diserap masuk ke dalam tubuh melewati dinding rumen. Hanya sedikit sekali jumlah VFA yang bisa keluar dari rumen menuju ke saluran pencernaan setelah rumen. Di dalam tubuh, VFA digunakan untuk berbagai proses metabolisme.

Di antara VFA, asam asetat adalah yang terbanyak dihasilkan. Proporsi asam asetat bisa mencapai 50 hingga 60 persen dari total VFA yang dihasilkan. Asam asetat selalu dominan di dalam rumen, utamanya pada pemberian pakan yang berbasis hijauan. Asam asetat digunakan oleh tubuh untuk sintesis asam-asam lemak dan merupakan prekursor utama untuk proses lipogenesis yang terjadi pada jaringan adiposa. Beberapa asam asetat juga digunakan dalam metabolisme otot dan lemak tubuh. Produksi asam asetat dalam jumlah yang cukup penting untuk sintesis lemak susu pada ternak ruminansia yang sedang laktasi.

Produksi asam asetat di dalam rumen bisa menurun (namun tetap dominan) apabila pakan yang dikonsumsi mengandung sedikit serat. Hal ini juga terjadi pada sistem pemberian pakan yang menggunakan banyak biji-bijian. Konsumsi minyak yang tinggi juga menurunkan produksi asam asetat di dalam rumen.

Asam propionat merupakan anggota VFA terbanyak kedua yang dihasilkan di dalam rumen dan proporsinya adalah sekitar 18 sampai 20 persen dari total VFA yang dihasilkan. Proporsi asam propionat yang tertinggi dicapai pada saat ternak banyak mengkonsumsi biji-bijian. Asam propionat (bersama dengan asam amino) digunakan sebagai bahan untuk proses sintesis glukosa di dalam tubuh melalui proses yang disebut glukoneogenesis yang berlangsung di hati. Di samping itu, asam propionat juga digunakan untuk sintesis laktosa (gula susu).

Anggota VFA yang berikutnya adalah asam butirat dan jumlahnya bisa mencapai 12 hingga 18 persen dari total VFA yang dihasilkan. Sebagian besar asam butirat diubah menjadi badan-badan keton pada sewaktu melintasi dinding rumen selama proses penyerapan. Badan keton yang utama adalah beta asam hidrokisbutirat (beta hydroxibutyric acid, BHBA) yang mencapai 80% dari total keton hasil konversi asam butirat. BHBA ini digunakan dalam proses sintesis asam-asam lemak, pada jaringan adiposa maupun jaringan kelenjar mammary.

Gas Fermentasi

Selama proses fermentasi mikrobial bahan pakan di dalam rumen, dihasilkan pula gas fermentasi sebagai hasil samping, utamanya gas karbondioksida (CO2) dan metan (CH4). Gas metan ini dihasilkan oleh mikroba metanogenesis, yaitu mikroba yang dalam metabolisme selnya menghasilkan gas metan. Jumlah gas yang dihasilkan selama proses fermentasi setiap jam bisa mencapai 30 sampai 50 liter pada sapi dan sekitar 5 liter pada domba. Gas fermentasi ini dikeluarkan dari dalam rumen melalui eruktasi (sendawa). Adalah penting bahwa gas bisa dikeluarkan dengan lancar tanpa hambatan. Bila terjadi hambatan maka gas ini akan terperangkap dan mengakibatkan bloat yang membahayakan kehidupan ternak.

Gas yang dihasilkan selama proses fermentasi rumen merupakan proses yang tidak menguntungkan bagi ternak ruminansia atau lingkungan. Produksi metan di dalam rumen menyebabkan kehilangan energi pakan sekitar 7 sampai 8 persen. Di samping itu, gas metan yang dihasilkan juga memberikan kontribusi terhadap pemanasan global (global warming) akibat efek rumah kaca (green house effect) yang ditimbulkannya.

Penyerapan VFA

VFA yang dihasilkan di dalam rumen sebagian besar diserap masuk ke dalam tubuh melalui dinding rumen, dan sebagian kecil masuk dan diserap di omasum dan abomasum. Pengeluaran VFA dari rumen secara terus menerus melalui penyerapan merupakan proses yang penting untuk menjaga rumen dari kondisi yang terlalu asam (penurunan pH). Tingkat keasaman yang tinggi (pH rendah) merupakan kondisi yang tidak diinginkan untuk kehidupan mikroba rumen, utamanya mikroba selulolitik.

Laju penyerapan VFA dari dalam rumen dipengaruhi oleh panjang rantai masing-masing asam anggota VFA. Asam yang rantainya lebih panjang diserap dengan laju yang lebih tinggi dibandingkan dengan asam yang rantainya lebih pendek. Dengan demikian, urutan laju penyerapan asam anggota VFA utama adalah butirat > propionat > asetat.

Namun demikian, penyerapan asam anggota VFA secara netto yang sampai ke aliran darah ditentukan oleh konsentrasi asam tersebut di dalam rumen dan tingkat penggunaannya oleh dinding rumen. Urutan tingkat penggunaan VFA oleh dinding rumen adalah butirat > propionat > asetat. Karena konsentrasi asam asetat yang tinggi di dalam rumen dan tingkat penggunaannya yang rendah oleh dinding rumen, maka asam asetat lah yang paling banyak muncul di darah, disusul oleh asam propionat, dan kemudian asam butirat. Secara kuantitas, sangat sedikit asam butirat yang dideteksi mencapai darah karena konsentrasinya yang rendah di dalam rumen dan tingkat penggunaannya yang tinggi pada dinding rumen.

Asam laktat juga bisa muncul di dalam rumen apabila ternak ruminansia mengkonsumsi pakan yang banyak mengandung pati. Asam laktat ini juga diserap masuk ke dalam darah melalui dinding rumen. Akumulasi asam laktat di dalam rumen jarang terjadi apabila ternak diberi kesempatan untuk menyesuaikan diri terhadap pakan tersebut. Waktu penyesuaian yang cukup dan perubahan pemberian pakan yang perlahan-lahan akan memungkinkan bakteri pengguna laktat untuk berkembang di dalam rumen sehingga akumulasi asam laktat secara berlebihan tidak. Apabila dihasilkan terlalu banyak asam laktat melebih kemampuan mikroba untuk menggunakannya, sejumlah besar asam laktat akan diserap dan bisa menyebabkan kondisi acidosis.

Comments