EFEK PENGGUNAAN ENZIM XILANASE PADA PAKAN UNGGAS

Dalam usaha peternakan, pakan merupakan komponen utama dan menyumbang sekitar 60 – 70% dari total biaya produksi. Untuk dapat meningkatkan margin keuntungan usaha peternakan, perlu diupayakan pengadaan bahan baku pakan yang murah, mudah dan kontinyu tanpa bersaing dengan kebutuhan manusia, yaitu dengan pemanfaatan produk samping industri pertanian seperti dedak gandum. Penggunaan dedak gandum sebagai bahan baku pakan sumber energi sangat dibatasi oleh tingginya kandungan serat kasarnya. Oleh karena itu perlu diterapkan teknologi pengolahan pakan yang efisien untuk meningkatkan nilai nutrisi bahan pakan sehingga pemanfaatannya pada ternak menjadi optimal. Salah satunya adalah dengan memanfaatkan enzim sebagai feed suplemen yang berfungsi untuk memecah komponen serat kasar menjadi produk yang lebih sederhana, yang dapat diserap langsung oleh ternak.

Pada dasarnya setiap jenis ternak menggunakan enzim untuk mencerna makanan yang mereka makan, baik dengan memproduksi sendiri enzim tersebut maupun oleh mikroba yang terdapat dalam alat pencernaannya. Namun demikian proses pencernaan tersebut tidak dapat sepenuhnya efisien. Sebagai contoh, babi, tidak dapat mencerna 15 – 25% pakan yang dimakannya (Bedforth dan Partridge, 2001). Oleh karena itu penggunaan enzim, sebagai feed suplemen diperlukan untuk dapat meningkatkan efisiensi pencernaan pakan.

Ransum yang mengandung biji-bijian seperti gandum, barley dan produk ikutan industri pertanian seperti pollard, dedak padi, gaplek mengandung serat kasar yang relatif tinggi, yang tidak dapat dicerna dengan baik oleh ternak monogastrik seperti unggas dan babi. Hal tersebut dapat diatasi dengan penambahan enzim pendegradasi serat seperti xilanase yang dapat menurunkan viskositas digesta sehingga dapat meningkatkan penyerapan nutrisi.

Pada usaha produksi ternak, komponen utama yang paling tinggi dalam biaya produksi adalah pakan ternak. Keuntungan yang akan diperoleh dari usaha tersebut akan bergantung pada rasio biaya pakan dan nilai nutrisi yang tersedia dalam pakan. Seringkali formulasi ransum dibatasi oleh faktor kemampuan ternak dalam mencerna berbagai komponen dalam bahan baku pakan, terutama serat. Inefisiensi penggunaan pakan ini dapat meningkatkan biaya usaha bagi peternak, juga dapat mencemari lingkungan (contoh pospor pada pakan) (Bedforth dan Partridge, 2001).

Untuk dapat meningkatkan efisiensi penggunaan pakan, dapat ditambahkan enzim sebagai feed suplemen. Ada empat jenis enzim yang banyak digunakan dalam industri pakan, yaitu enzim pemecah serat, protein, pati dan asam pitat.

Suplementasi enzim xilanase pada pakan dasar gandum dapat menurunkan viskositas digesta dan meningkatkan pertambahan bobot badan ayam broiler usia 6 minggu hingga 14,72% dan 2,60% (Chiang et al., 2005). Xilanase dapat menurunkan viskositas digesta dengan cara menghidrolisis arabinoxilan menjadi arabinosa dan xilosa, sehingga mudah dimanfaatkan oleh unggas (Choct, 1997). Berdasarkan penelitian Ketaren et.al (2001), penggunaan pollard 30% dengan suplementasi enzim natugrain (xilanase dan β-glukanase ) dalam ransum ayam broiler menunjukkan pengaruh nyata terhadap konversi ransum dibandingkan penggunaan dedak padi 30% dengan level enzim 0,01%.

Pasar global enzim pada tahun 1995 diperkirakan senilai 1 juta US dollar dan diperkirakan meningkat sekitar 1.7 – 2 juta US Dollar pada tahun 2005, diperkirakan akan terus menigkat pada tahun-tahun yang akan datang, (Godfrey dan West, 1996) mengingat enzim juga berpengaruh positif terhadap kesehatan ternak.

Enzim merupakan senyawa protein dapat larut yang diproduksi oleh organisme hidup (Jacobs et al., 1965; Singleton dan Sainsbury, 2001). Enzim berfungsi sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi pemecahan senyawa-senyawa organik yang komplek menjadi sederhana. Katalisator akan ikut serta dalam reaksi dan mengalami perubahan fisik selama reaksi, tetapi akan kembali kekeadaan semula bila reaksi telah selesai (Harper et al., 1979). Enzim juga dapat didefinisikan sebagai molekul biopolimer yang tersusun dari serangkaian asam amino dalam komposisi dan susunan rantai yang teratur dan tetap. Enzim diproduksi dan digunakan oleh sel hidup untuk mengkatalisis reaksi antara lain konversi energi dan metabolisme pertahanan sel (Richana, 2002).

Tubuh makhluk hidup dapat memproduksi enzim sendiri sesuai dengan kebutuhan, akan tetapi penambahan enzim pada ransum terkadang masih dibutuhkan. Penambahan enzim ini disebabkan oleh beberapa faktor seperti adanya antinutrisi pada bahan pakan, rendahnya efesiensi kecernaan bahan pakan, dan ketidaktersediaan enzim tertentu dalam tubuh ternak. Xilanase dan ß-glucanase adalah contoh enzim yang digunakan untuk meningkatkan daya cerna pakan pada ternak monogastrik (Samadi, 2004).

Xilanase merupakan enzim yang mampu menghidrolisis ikatan 1,4-β yang terdapat pada hemiselulosa dalam hal ini ialah xilan atau polimer dari xilosa dan xilooligosakarida (Riyanto et al., 2001; Richana, 2002). Menurut Singleton dan Sainsbury (2001) xilanase dapat diklasifikasikan berdasarkan substrat yang dihidrolisis dan produk akhirnya, yaitu β-xilosidase, eksoxilanase, dan endoxilanase.

Hughes (2003) menyatakan bahwa xilanase mampu memecahkan polisakarida non pati yang tidak dapat larut dalam gandum, yaitu xilan. Menurut Williams (1997), enzim xilanase yang ditambahkan ke dalam ransum ternak unggas berbasis barley atau gandum atau pollard berhasil menurunkan efek antinutrisi dari polisakarida non pati. Enzim xilanase akan mengurangi viskositas cairan lambung pada usus halus, sehingga memperlancar saluran pencernaan dan meningkatkan penyerapan nutrisi. Xilanase juga merubah hemiselulosa menjadi gula sederhana sehingga nutrisi yang awalnya terjerat dalam dinding sel hemiselulosa akan dilepaskan dan dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Gula tersebut dapat dimanfaatkan oleh tubuh, sehingga ayam akan mendapatkan energi yang cukup dari makanan dengan jumlah yang lebih sedikit. Reaksi kimia tersebut sangat mendukung pemanfaatannya terutama untuk pakan ternak yang berasal dari tumbuhan, baik dalam bentuk segar maupun hasil olahan (limbah pertanian) untuk meningkatkan daya cerna polisakarida non pati dalam pakan.

Bedford dan Classen (1992) melaporkan bahwa campuran pakan ayam broiler dengan enzim xilanase yang berasal dari T. longibrachiatum mampu mengurangi viskositas pencernaan, sehingga meningkatkan pertambahan bobot badan dan efisiensi konversi ransum. Demikian juga dengan yang dilaporkan oleh Silversides dan Bedford (1999), penambahan enzim xilanase (2626-2860 U/g xilanase + 643-940 U/g protease) ke dalam ransum yang mengandung 56-64% gandum (2,5% serat kasar dalam ransum) memberikan pengaruh yang positif terhadap pertambahan bobot badan dan konversi ransum. Dusel et al.(1998) juga melaporkan bahwa enzim (6000 IU/g xilanase + 2000 IU/g protease) yang ditambahkan ke dalam pakan dengan kandungan gandum sebesar 73% (2,5% serat kasar dalam ransum) dapat menurunkan viskositas saluran pencernaan, meningkatkan EMSn dan pencernaan bahan organik serta lemak kasar. Lázaro et al. (2003) juga melaporkan bahwa penambahan enzim (864 IU xilanase dan 858 IU β-glukanase) ke dalam ransum broiler yang mengandung 50% gandum dapat menurunkan viskositas saluran pencernaan, mempercepat waktu transit ransum dalam saluran pencernaan dan meningkatkan performans ayam broiler.

Pertambahan bobot badan ayam pedaging yang diberi ransum basal pollard sebanyak 30% dengan suplementasi enzim xilanase 0,01% cenderung tumbuh lebih cepat dibanding ayam pedaging yang memperoleh ransum lain. Suplementasi enzim ke dalam ransum basalpollard mampu meningkatkan efisiensi penggunaan ransum sekitar 4%, sebaliknya suplementasi enzim ke dalam ransum basal dedak padi tidak mampu memperbaiki efisiensi penggunaan ransum ayam pedaging. Ini membuktikan bahwa enzim xilanase yang digunakan dalam penelitian ini lebih efektif apabila digunakan pada pollard, yang diketahui mengandung lebih banyak xilan/pentosan  atau glukan dibanding dedak. Peningkatan penampilan ayam pedaging yang diberi ransum basal pollard dengan suplementasi enzim xilanase ini, kemungkinan juga berkaitan dengan peningkatan kecernaan protein dan lemak disamping kenaikan kecernaan polisakarida non pati (Poultry Indonesia, 2006).

Pemanfaatan enzim xilanase juga telah dilakukan pada ayam petelur. Enzim xilanase dapat memberikan pengaruh yang positif terhadap kualitas telur, meskipun tidak mempengaruhi produksi telurnya. Penggunaan enzim xilanase (2000 U/kg; Avizyme 2300) dalam ransum ayam petelur berbasis gandum (75-77% berat kering total) dapat meningkatkan bobot telur dan putih telur serta meningkatkan kandungan putih telur (Silversides et al., 2006).

DAFTAR PUSTAKA

Adams, C.A. 2000. Enzim Komponen Penting dalam Pakan Bebas Antibiotika. Feed Mix Special. http:/www.alabio.cbn.net.

AOAC.1984. Official Methode of Analysis of The Association of Official Analytical Chemist.Association of Official Analytical Chemist. Arlington.

Bradford, M.M. 1976. A Rapid and Sensitive Methode for The Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing The Principle of protein Dye-Binding. Anal.Biochem. 72:248-254

Bedford, M.R dan G.G. Partridge. (eds). 2001. Enzyme in Farm Animal Nutrition. CABI Publishing. U.K

Campbell, G.L. dan M.R. Bedford. 1992. Enzime Applications for Monogastric Feeds: A review.Can.J.Anim.Sci. 72:449 – 466.

Choct, M. 1997. Feed Non-Polisaccharides : Chemical Structure and Nutritional Significance. Proceedings Feed Ingridients Asia . American Soybean Association. Singapore.

Chaplin, M.F. dan C. Bucke. 1990. Enzyme Technology. Cambridge University Press.Cambridge.

Chiang, C.C., B.Yu. dan P.W.S. Chiou. 2005. Effect of Xylanase Supplementation to Wheat-Based Diet on The Performans and Nutrient Availability of Broiler Chickens. Asian-Aust.J.Anim.Sci. 18:1141-1146.

Eriksson , K.E.L., R.A. Blanchette dan P. Ander. 1990. Microbial and Enzymatic Degradation of Wood and Wood Components. Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg.

Godfrey, T dan West, S.I. 1996. Introduction to Industrial Enzimology. In : Godfrey, T dan West, S.I. 1996. (eds). Industrial Enzymology. 2^nd eds. McMillan.. UK. pp 1-8.

Ketaren, P.P, Purwadaria,T.,Sinurat, A.P. 2002. Penampilan Ayam Pedaging yang Diberi Ransum Basal Dedak atau Pollard dengan atau tanpa Suplementasi Enzim Xilanase.Prosiding. Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner. Departemen Pertanian. Bogor.

Leeson, S dan Summers, D.J. 2001. Scott’s Nutrition of The Chicken. University Books.

Miller, G.L. 1959. Dinitrosalysilic Assay. Anal Chem. 31:426-428

Pantaya, P. 2003. Kualitas Ransum Hasil Pengolahan Steam Pelleting berbasis Wheat-Pollard yang Mendapat Perlakuan Enzim Cairan Rumen pada Performans Broiler. Tesis .Program PascaSarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Rawashdeh, R., I. Saadoun., A. Mahasneh. 2005. Effect of Cultural Condition on Xylanase Production by Streptomyces sp (Strain lb 24D) and its Potensial to Utilize Tomato Pomace. African J.of Bitechnol. 4(3):251-255

Richana, N., P. Lestari., A. Thontowi dan Rosmimik. 2000. Catatan Penelitian Seleksi Isolat Bakteri Lokal Penghasil Xilanase. J.Mikrobiol.Indonesia 5:54-56.

Sheppy, C. 2001. The Current Feed Enzyme Market and Likely Trends. Dalam. Bedford, M.R dan G.G. Partridge. (eds). 2001. Enzyme in Farm Animal Nutrition. CABI Publishing. U.K

Sibbald, I.R. 1980. Metabolic Plus Endogenous Energy and Nitrogen Losses of Adult Cockerels: The Correction Used in The Bioassay True Metabolizable Energy. Poultry Sci. 60:805-811.

Steel, R. G.D., dan J.H. Torrie. 1993. Prinsip dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Biometrik. Terjemahan. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Sunna, A., S.G.Prowe .,T.Stoffregen dan G.Antranikian. 1997. Characterization of Xylanases from The New Isolated Thermofilic Xylan-Degrading Bacillus thermoleovorans. Strain k-3D and Bacillus flavothermus strain LB-3A. FEMS. Microbiol.lett. 148:209-216.

Thomas,M., T. Van Vliet and A.F.B. Van der Poel. 1998. Physical Quality of Pelleting Animal Feed and Contribution of Feedstuff Component. Anim.Feed Sci.Tech.J. 70:59-78.

Tsujibo, H., K, Miyamoto., T.Kuda., K.Minami., T Sakamoto., T. Hasegawa., Y.Inamori. 1992.Purification, Properties and Partial Aminoacid Sequences of Thermostable Xylanase from Streptomyces thermoviolaeus OPC-520. Appl.Environ.Microbiol. 58:371-375

Utarti, E. 2000. Produksi dan Karakterisasi Enzim Xilanase Bakteri Thermofilik Bacillus sp M-35.Tesis. Pascasarjana. IPB

Vranjes, M.V., dan C. Wenk. 1995. The Influence of Extruded Vs Untreated Barley in The Feed, with and without Dietary Enzyme Supplement on Broiler Performance. Anim.Feed.Sci. and Tech. 54:21-32

Yang, R.C.A., C.R. McKenzie., D. Bilous, V.L. Seligny dan S.A. Narang. 1998. Molecular Cloning and Expression of Xylanase gene from Bacillus polymixa in Escherichia coli. Environ.microbiol. 54:1023-1029.

Yu, E.K.C., Tan, L.U.L., Chan, M.K.H. Deschatelet, L and Saddler, J.N. 1991. Production of Thermostable Xylanase by a Thermophilic Fungus Thermoascus aurantiacus. Enzyme and Microbiology Technology. 9:16-24