Telah
dijelaskan dimuka bahwa mikroorganisme didalam retikulo-rumen mempunyai peranan
penting dalam proses fermentasi pakan. Oleh karena itu perlu dipelajari
mikrobiologi yang ada didalamnya.
Secara
garis besar terdapat 4 kelompok utama mikroba rumen, yaitu: bakteri, protozoa,
jamur dan bakteriophage atau virus. Secara kuantitatif golongan terakhir belum
diketahui. Disamping itu terdapat sejumlah amoeba yang juga belum diketahui
secara pasti populasinya.
Uraian
berikut ini akan membahas ketiga golongan utama mikroba rumen yaitu: bakteri,
protozoa dan jamur; dengan pertimbangan bahwa peranan mereka telah banyak
diketahui dalam proses fermentasi pakan ternak ruminansia
4.1.1. BAKTERI RUMEN
Disebabkan
karena sebagian besar bakteri rumen berbentuk cocci kecil, morfologinya tidak
dapat dipakai sebagai dasar klasifikasi untuk membedakan spesies. Sebagai
gantinya bakteri rumen diklasifikasikanatas dasar macam substrat yang digunakan
sebagai sumber energi utama, yakni:
a.
Bakteri Selulolitik
Bakteri
ini menghasilkan enzim yang dapat menghidrolisis ikatan glukosida b 1.4, sellulosa dan dimer selobiosa. Sepanjang yang
diketahui tak satupun hewan yang mampu memproduksi enzim selulase sehingga
pencernaan selulosa sangat
tergantung pada bakteri yang terdapat di sepanjang saluran pencernaan pakan.
Bakteri selulolitik akan dominan apabila makanan utama ternak berupa serat
kasar. Contoh bakteri selulolitik antara lain adalah :
-
Bacteriodes succinogenes
-
Ruminicoccus flavefaciens
-
Ruminicoccus albus
-
Cillobacterium cellulosolvens
-
b.
Bakteri Hemiselulolitik
Hemiselulosa
berbeda dengan selulosa terutama dalam kandungan pentosa , gula heksosa serta
biasanya asam uronat. Hemiselulosa merupakan struktur polisakarida yang penting
dalam dinding sel tanaman. Mikroorganisme yang dapat menghidrolisa selulosa biasanya
juga dapat menghidrolisa hemiselulosa. Meskipun demikian ada beberapa spesies
yang dapat menghidrolisa hemiselulosa tetapi tidak dapat menghidrolisa
selulosa. Contoh bakteri
hemiselulolitik antara lain:
-
Butyrivibrio fibriosolven
-
Bacteriodes ruminicola
c.
Acid Utilizer Bacteria (bakteri pemakai asam)
Beberapa
janis bakteri dalam rumen dapat
menggunakan asam laktat meskipun jenis bakteri ini umumnya tidak terdapat dalam
jumlah yang berarti. Jenis lainnya dapat menggunakan asam suksinat, malat dan
fumarat yang merupakan hasil akhir fermentasi oleh bakteri jenis lainnya. Asam
format dan asetat juga digunakan oleh beberapa spesies, meskipun mungkin bukan
sebagai sumber enersi yang utama. Asam oksalat yang bersifat racun pada mamalia
akan dirombak oleh bakteri rumen, sehingga menyebabkan ternak ruminansia mampu
mengkonsumsi tanaman yang beracun bagi ternak lainnya sebagai bahan makanan.
Beberapa
spesies bakteri pemakai asam laktat yang dapat dijumpai dalam jumlah yang
banyak setelah ternak mendapatkan tambahan jumlah makanan butiran maupun pati
dengan tiba-tiba adalah :
-
Peptostreptococcus bacterium
-
Propioni bacterium
-
Selemonas lactilytica
d.
Bakteri Amilolitik
Beberapa
bakteri selulolitik juga dapat memfermentasi pati, meskipun demikian beberapa
jenis bakteri amilolitik tidak dapat menggunakan/memfermentasi selulosa.
Bakteri amilolitik akan menjadi dominan dalam jumlahnya apabila makanan
mengandung pati yang tinggi, seperti butir-butiran. Bakteri amilolitik yang
terdapat di dalam rumen antara lain:
-
Bacteriodes amylophilus
-
Butyrivibrio fibrisolvens
-
Bacteroides ruminicola
-
Streptococcus bovis
e.
Sugar Untilizer Bacteria (bakteri pemakai gula)
Hampir semua bakteri pemakai polisakarida dapat
memfermentasikan disakarida dan monosakarida. Tanaman muda mengandung karbohidrat
siap terfermentasi dalam konsentrasi yang tinggi yang segera akan mengalami
fermentasi begitu sampai di retikulo-rumen.
Kesemua
ini merupakan salah satu kelemahan/kerugian dari sistem pencernaan ruminansia.
Sebenarnya gula akan lebih efisien apabila dapat dicerna dan diserap langsung
di usus halus.
f.
Bakteri Proteolitik
Bakteri proteolitik merupakan jenis
bakteri yang paling banyak terdapat pada saluran pencernaan makanan mamalia
termasuk karnivora (carnivora). Didalam rumen, beberapa spesies diketahui
menggunakan asam amino sebagai sumber utama enersi. Beberapa contoh bakteri proteolitik
antara lain:
-
Bacteroides amylophilus
-
Clostridium sporogenes
-
Bacillus licheniformis
g.
Bakteri Methanogenik
Sekitar
25 persen dari gas yang diproduksi didalam rumen adalah gas methan. Bakteri
pembentuk gas methan lambat pertumbuhannya. Contoh bakteri ini antara lain:
-
Methanobacterium ruminantium
-
Methanobacterium formicium
h.
Bakteri Lipolitik
Beberapa
spesies bakteri menggunakan glycerol dan sedit gula. sementara itu beberapa
spesies lainnya dapat menghidrolisa asam lemak tak jenuh dan sebagian lagi
dapat menetralisir asam lemak rantai panjang menjadi keton.
Enzim
lipase bakteria dan protozoa sangat efektif dalam menghidrolisa lemak dalam chloroplast. Contoh bakteri lipolitik
antara lain:
-
Anaerovibrio lipolytica
-
Selemonas ruminantium var. lactilytica
Ii.
Bakteri Ureolitik
Sejumlah spesies bakteri rumen
menunjukkan aktivitas ureolitik dengan jalan menghidrolisis urea menjadi CO2
dan amonia. Beberapa jenis bakteri ureolitik menempel pada epithelium dan
menghidrolisa urea yang masuk kedalam rumen melalui difusi dari pembuluh darah
yang terdapat pada dinding rumen. Oleh karena itu konsentrasi urea dalam cairan rumen selalu
rendah. Salah satu contoh bakteri ureolitik ini misalnya adalah Streptococcus
sp.
Di dalam
rumen yang normal biasanya jumlah bakteri ini mencapai antara 15 - 80 x 109
isi rumen. Meskipun demikian jumlah ini mngkin dapat menurun sampai hanya 4 x
109 permililiter pada ternak yang diberi pakan wheat straw
dan pada kondisi padang rumput yang bagus jumlah ini dapat naik setinggi 88 x
109 permililiter pada domba.
Beberapa contoh ukuran dan bentuk sel bakteri rumen
disajikan pada Gambar 10 berikut ini.
4.1.2.
PROTOZOA RUMEN
Sebagian
besar protozoa yang terdapat didalam rumen adalah cilliata meskipun flagellata
juga banyak dijumpai. Cilliata ini
merupakan non pathogen dan anaerobic
michroorganism. Pada kondisi rumen yang normal dapat dijumpai ciliata sebanyak
105 - 106 perml isi rumen.
Sejak
pertama kali ditemukan oleh Gruby and Delafond (1843), telah banyak dilakukan
penelitian tentang taksonomi, fisiologi dan nutrisi cilliata. Seperti halnya bakteri, cilliata juga mampu memfermentasi
hampir seluruh komponen tanaman yang terdapat didalam rumen seperti: selulosa,
hemiselulosa, fruktosan, pektin, pati, gula terlarut dan lemak.
Dari
hasil serangkaian studi, diperoleh informasi bahwa ciliata diduga mempunyai
peranan sebagai sumeber protein dengan keseimbangan kandungan asam amino yang
lebih baik dibandingkan dengan bakteri sebagai makanan ternak ruminansia.
Selain itu ciliata/protozoa juga menelan partikel-partikel pati sehingga
memperlambat terjadinya fermentasi. Sepanjang hanya spesies tertentu dari ciliata
ini yang mampu mencerna selulosa dengan hasil akhir berupa asam lemak terbang
(VFA).
Meskipun
telah lama dipelajari, ciliata masih merupakan organisme yang rumit untuk
diidentifikasikan secra tegas, karena organisme ini tidak mempunyai hubungan
sama sekali dengan hewan bersel tunggal lainnya.
Oligotricha (Entodiniomorph)
Jenis ini hanya sedikit sekali menggunakan gula terlarut
sebagai makananannya, akan tetapi butir-butir pati akan menjadi sasaran utama
untuk dimangsanya. Beberapa spesies juga memangsa amilopektin dari Holotricha
disamping ada pula yang secara aktif menelan serat kasar tanaman dan mencerna
selulosa. Akan tetapi hasil penelitian
terakhir meragukan kemampuan protozoa rumen untuk dapat mencerna selulosa.
Pencernaan selulosa dapat dilakukan karena protozoa memangsa bakteri dan
bakteri inilah yang akan menghasilkan enzim selulase didalam tubuh protozoa
sehingga selulosa yang dimangsa dapat dicerna. Bakteri selulolitik juga
diketahui hidup secara simbiosis dengan Oligotricha didalam selnya. Spesies penting dari
Oligotricha antara lain:
-
Diplodinium dentatum
-
Eudiplodinium bursa
-
Polypastron multivesiculatum
-
Entodinium caudatum
Holotricha
Ciri-ciri
umum dari Holotricha adalah: pergerakannya yang cepat, bentuk sel umumnya oval
dan terdapat dalam konsentrasi yang tinggi bila makanan utama Holotricha dapat
menggunakan glukosa, fruktosa, sukrosa dan pektin. Karbohidrat akan disimpan
dalam bentuk amilopektin (salah satu bentuk rantai panjang pati). Jenis ciliata
rumen ini mempunyai peranan penting dalam metabolisme karbohidrat dengan jalan
menelan gula segera setelah masuk ke rumen dan menyimpannya dalam bentuk
amilopektin, yang selanjutnya akan melepaskan kembali senyawa ini kedalam
cairan rumen pada saat populasi Holotricha mengalami lisis atau pada fase
pertumbuhannya. Mekanisme ini mempunyai pengaruh positif terhadap tersedianya
karbohidrat dapat terfermentasi (fermentable carbohydrate) bagi bakteri rumen,
terutama apabila tidak terdapat lagi karbohidrat dalam makanan misalnya pada
saat ternak beristirahat. Meskipun demikian apabila didalam rumen terdapat
kandungan gula yang terlarut sangat tinggi, kelompok Holotricha akan terus
memangsa senyawa tersebut hingga pada saat sel ciliata pecah karena tidak
terdapatnya kontrol mekanisme pembatas konsumsi. Beberapa spesies Holotricha yang
penting antara lain:
-
Isotricha intestinalis
-
Isotricha prostoma
-
Dasytricha rumiantium
Baik Holotricha maupun Oligotricha secara aktif memangsa
bakteri, bahkan beberapa Holotricha besar juga memangsa Oligotricha kecil.
Selain daripada itu diantara mereka dari suatu jenis/spesies juga terjadi
kanibalisme.
Sebagian besar protozoa dengan cepat akan memangsa dan
menghidrolisis bermacam-macam protein dengan menghasilkan amoniak berasal dari
kelompok amida dan akan melepaskan asam-asam amino serta peptida-peptida.
Dibandingkan dengan
bakteri, populasi protozoa rumen sangat bervariasi besarnya (jumlahnya) dari
nol sampai 5 x 106 perml isi rumen. meskipun demikian pada umumnya
jumlah yang terdapat didalam rumen berkisar antara 0,2 - 2,0 x 106 perml.
Ciliata rumen dari famili Ophryoscolecidae mempunyai struktur
yanga sama dengan metazoa seperti: mulut, oesophagus, lambung, rectum, anus dan
bahkan sedikit kerangka dan sistem syaraf.
Seperti telah disebutkan dimuka, taksonomi ciliata rumen
masih tidak konsisten. Demikian pula terhadap flagellata, hanya sedikit yang
diketahui tentang taksonominay saat ini.
Tidak seperti bakteri rumen, ciliata dapat
diklasifikasikan atas dasar morfolginya karena ukuran selnya cukup besar yaitu
antara 200 - 200 mm.
Ciliata rumen dapat dibedakan menjadi 3 ordo yaitu:
-
Ordo Prostomatida
-
Ordo Trichostomatida
-
Ordo Entodiniomorphida
Dari
ketiga ordoa tersebut di atas, Ordo Entodiniomorphida adalah yang terbanyak
dijumpai dalam rumen baik dari segi jumlah spesies maupun frekuensi
terdapatnya. sementara itu dari ordo lainnya hanya terdiri dari beberapa
spesies saja meskipun frekuensi terdapatnya cukup tinggi.
Ordo Entoiniomorphida terbagi kedalam 6 famili, yaitu:
-
Ophryoscolecidea
|
-
Dixtiidae
|
-
Cyclophostiidae
|
-
Telanodiniidae
|
-
Polydiniellidae
|
-
Tryglodytellidae
|
Dari keenam famili tersebut hanya Ophryoscolecidae yang
ditemukan pada rumen, sedangkan famili lainnya terdapat pada usus kuda, tapir,
gajah, badak, kuda nil ,babi rusa serta orang utan. Meskipun klasifikasi
ciliata rumen dapat ditemukan sebagaimana tersebut dimuka, para ahli makanan
ternak ruminansia maupun ahli fisiologi lebih suka mengklasifikasikan
protozoa/ciliata rumen kedalam dua kelompok besar yaitu:
Oligotrichia yang mempunyai ukuran sel lebih kecil dan hanya memiliki cilia di sekitar mulut
Holotricha yang mempunyai ukuran sel lebih besar dengan cilia menutup seluruh tubuh
4.1.3. JAMUR RUMEN
Sebagaimana diuaraikan oleh Trinci et
al. (1994) bahwa awal penemuan jamur rumen ini melalui sejarah panjang
yaitu saat Braune (1913) dan Hsuing (1930) mendiskripsi Callimastix
frontalis dan C. equi sebagai protozoa. Mikroba yang pertama kali
diisolasi dari caecum kuda ini memiliki polyflagella dan dikelompokkan ke dalam
satu genus dengan parasit copepoda air tawar, sedangkan C. jolepsi
ditemukan di dalam tubuh keong air tawar. Jenis lain yang ditemukan di dalam
rumen serta memiliki monoflagella dikelompokkan ke dalam genus Piromonas dan
Sphaeromonas. Namun Weissenberg (1950) berkesimpulan bahwa C. cyclopsis
mungkin bukan dari jenis protozoa melainkan adalah spora kembara (zoospora)
dari jamur. Pendapat ini didukung oleh Vavra dan Joyon (1966) ketika mereka
menemukan bagian vegetatip jamur yang berupa thallus. Oleh karena itu Vavra dan
Joyon mengelompokkan jenis yang memiliki poliflagella, Callimastix frontalis kedalam genus baru protozoa Neocallimastix
dan memberikan nama Neocallimastix frontalis.
Kenyataan
bahwa mikrooganisme ini selalu banyak terdapat dalam rumen ternak ruminansia
yang diberi ransum basal dengan kandungan serat kasar tinggi (misalnya jerami),
menunjukkan bahwa mikroorganisme ini mempunyai peranan penting dalam pencernaan
serat kasar. Salah satu ciri khas jamur rumen ini bila
dibandingkan dengan jenis jamur lainnya adalah kebutuhannya akan kondisi
absolut anaerobik (strictly anaerobic) untuk pertumbuhan dan terbentuknya
senyawa hidrogen (H) dalam proses fermentasi selulosa. Siklus kehidupan
mikroorganisme ini dilaporkan berlangsung antara 24 - 30 jam, menandakan bahwa
jamur rumen sangat erat kaitannya dengan material yang sukar dicerna. Sampai
dengan saat ini telah dikenal lebih dari 20 spesies yang berbeda, meskipun
sebagian belum mempunyai nama. Tabel. 2 menunjukkan beberapa spesies jamur yang
telah dikenal hingga tahun 1981, baik peranannya dalam fermentasi maupun
sumber :http://hendrawansoetanto.multiply.com/