CLICK HERE FOR FREE BLOGGER TEMPLATES, LINK BUTTONS AND MORE! »

Selasa, 25 Juni 2013

Jenis Dan Peran Enzim Di Bidang Peternakan



JENIS-JENIS ENZIM DALAM PRODUK INDUSTRI TERNAK
1.  Chymosin / Rennin (Pembuatan keju)
Chymosin (rennet hasil rekayasa genetika) dihasilkan pada awal tahun1980 an dari mikroba (Escherichia coli, Kluyveromyces lactis dan Aspergillusniger) yang direkayasa.Chymosin adalah enzim yang berperan dalam merubah susu menjadi keju. Enzim ini dapat digunakan untuk menghasilkan keju yang kualitasnya sama dengan keju yang dihasilkan menggunakan rennet dari anak sapi yang lebih baik dari pada jika menggunakan rennet dari jamur atauhewan selain sapi
Enzim rennin atau Chymosin dapat menyebabkan pemutusan sebuah ikatan tertentu yaitu ikatan peptida antara 105 dan 106 pada fenilalanin dan metionin di K-Kasein yang merupakan substrat asli enzim ini. Muatan enzim yang berlawanan dengan substrat dapat berinteraksi dengan enzim. Ketika chymosin tidak mengikat substrat, beta-hairpin, kadang-kadang disebut sebagai "the flap," bisa berikatan hidrogen dengan sisi aktif substrat, oleh karena itu menutupi sisi aktif substrat itu dan tidak mengizinkan enzim yang lain untuk berikatan dengan substrat.
Reaksi yang berlaku untuk susu  yaitu terjadinya hubungan spesifik antara hidrofobik (para-kasein) dan hidrofilik (Asam glycopeptide) karena mereka berikatan dengan fenilalanin dan metionin. Kelompok hidrofobik akan bersatu dan akan membentuk ikatan untuk menjebak fasa air dalam susu. Produk yang dihasilkan adalah phosphocaseinate kalsium. Karena reaksi ini, rennin digunakan untuk membentuk endapan yang banyak dan untuk pembentukan dadih di dalam pembuatan keju. Rennin atau yang juga disebut chymosin merupakan enzim industri sangat penting karena banyak digunakan dalam pembuatan keju. Di masa lalu, rennin atau chymosin diekstraksi dari perut anak sapi untuk tujuan pembuatan keju, tetapi industri pembuatan keju telah berkembang di luar kemampuan pasokan perut sapi yang tersedia apalagi didapatnya harus dari sapi muda.
Karena kemampuan enzim rennin yang baik dalam penggumpalan susu, enzim rennin menjadi pilihan utama yang diterapkan dalam industri makanan. Terutama banyak digunakan untuk produksi keju. Untuk industri pembuatan keju saat ini, Enzim Rennin dibutuhkan dalam jumlah besar. Oleh karena itu, metode rekayasa genetik digunakan saat ini untuk mendapatkan jumlah enzim yang lebih banyak tetapi dalam jangka waktu yang singkat.
v  Reaksi yang terjadi pada pembuatan keju
Meskipun ada banyak cara untuk membuat berbagai jenis keju, namun mekanisme umum membuat keju adalah sama. Rennin dalam pembuatan keju memiliki peran yang sangat penting, yaitu pada saat pengerasan susu. Untuk membuat rennin bekerja, diperlukan suhu susu pada rentang antara 20 hingga 40 derajat Celcius. Pada kondisi yang sesuai, rennin mulai bereaksi dengan kasein (salah satu jenis protein yang ada dalam susu) untuk pengerasan susu. Ketika rennin bertemu dengan kasein menurut teori lock and key, kasein bertemu dengan rennin. Selanjutnya rennin memecah kasein membentuk paracasein. Dengan penambahan kalsium pada paracasein terbentuklah kalsium paracaseinate. Kemudian paracaseinate kalsium berikatan dengan air dan lemak susu mengakibatkan mengerasnya susu. Selanjutnya, diketahui bahwa satu rennin dapat mengeraskan 10 hingga 15.000 bagian-bagian dari susu. Selain itu, ada dua jenis rennin yaitu satu diperoleh dari sayuran, dan satu lainnya yang diperoleh dari hewan.

2. Selain itu terdapat empat type enzim yang mendominasi pasar pakan ternak saat ini yaitu enzim untuk memecah serat, protein, pati dan asam pitat (Sheppi, 2001).
v  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. 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. 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. 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. 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. 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. 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).

v  Enzim Pemecah Protein (Protease)
Berbagai bahan mentah yang digunakan sebagai bahan pakan ternak mengandung protein.  Terdapat variasi kualitas dan kandungan protein yang cukup besar  dari bahan mentah yang  berbeda.  Dari sumber bahan protein primer seperti kedelai, beberapa faktor anti nutrisi seperti lectins dan trypsin inhibitor dapat memicu kerusakan pada permukaan penyerapan, karena ketidaksempurnaan proses pencernaan.  Selain itu belum berkembangnya sistem pencernaan pada hewan muda menyebabkan tidak mampu menggunakan simpanan protein yang besar di dalam kedelai (glycin dan ß-conglycinin).
Penambahan protease dapat membantu menetralkan pengaruh negatif dari faktor anti-nutrisi berprotein dan juga dapat memecah simpanan protein yang besar menjadi molekul yang kecil dan dapat diserap.
v  Enzim pemecah Pati (amylase)
Jagung merupakan sumber pati yang sangat baik sehingga para ahli gizi menyebutnya sebagai bahan mentah standard emas.  Sebagian besar ahli gizi tidak mempertimbangkan pencernaan jagung adalah jelek: kenyataannya bahwa 95 %  dapat dicerna.  Namun hasil penelitian Noy dan Sklan (1994) yang diacu oleh Sheppi (2001), pati hanya dicerna tidak lebih dari 85 % pada ayam broiler umur 4 dan 21 hari.  Penambahan enzim amylase pada makanan ayam dapat membantu mencerna pati lebih cepat di intestin yang kecil dan pada gilirannya dapat memperbaiki kecepatan pertumbuhan karena adanya peningkatan pengambilan nutrisi.
Pada masa aklimatisasi, anak ayam sering menderita shok karena perubahan nutrisi, lingkungan dan status imunitasnya.  Penambahan amilase, biasanya juga bersamaan dengan penambahan enzim lain, untuk meningkatkan produksi enzim endogeneous telah terbukti dapat memperbaiki pencernaan nutrisi dan penyerapannya.
v  Enzim Pemecah Asam pitat (phytase)
Phospor merupakan unsur esensial untuk semua hewan, karena diperlukan untuk mineralisasi tulang, imunitas, fertilitas dan juga pertumbuhan.  Swine dan Unggas hanya dapat mencerna Phospor dalam bentuk asam pitat yang terdapat dalam sayur sekitar 30-40 %.  Phospor yang tidak dapat dicerna akan keluar bersama kotoran (feces) dan menimbulkan pencemaran.
Enzim pytase dapat memecah asam pytat, maka penambahan enzim tersebut pada pakan ternak akan membebaskan lebih banyak phospor yang digunakan oleh hewan.
Enzime phytase banyak dikenal dapat menghilangkan pengaruh anti nutrisi asam phitat. Penggunaan enzime phytase  dalam pakan akan mengurangi keharusan penambahan sumber-sumber fosfor anorganik   mengingat fosfor asal bahan baku tumbuhan terikat dalam asam phitat yang mengurangi ketersediaannya dalam pakan. Padahal suplementasi fosfor anorganik misalnya mengandalkan di calcium phosphate maupun mono calcium phosphate relatif mahal belakangan ini. Di samping itu, fosfor yang terikat dalam asam phitat yang tidak bisa dicerna sempurna oleh sistem pencernaan hewan monogastrik akan ikut dalam feses dan menjadi sumber polutan yang berpotensi mencemari tanah. Fosfor adalah tidak terurai dalam tanah sehingga dalam jangka panjang, pembuangan feses dengan kandungan fosfor tinggi akan menimbulkan masalah bagi tanah. 
Terdapat dua keuntungan menggunakan phytase dalam pakan ternak yaitu (1) pengurangan biaya pakan dari pengurangan suplemen P pada makanan dan (2) pengurangan polusi dari berkurangnya limbah melalui feces.
Sumber Phytase
Phytase dapat dibagi menjadi 2 golongan besar yaitu 6-phytase dan 3-phytase.  Penggolongan ini berdasarkan pada tempat awal molekul phytat dihidrolisis.  6-phytase umumnya ditemukan dalam tanaman, sedangkan 3-phytase dihasilkan oleh jamur (mikroorganisme) (Dvorakova, 1998, diacu oleh Maenz, 2001).
Ø  Phytase Tanaman
Hampir semua tanaman mempunyai aktivitas phytase namun jumlah dan aktivitasnya sangat bervariasi cukup besar antar tanaman.  Eeckhout dan De Paepe (1994) telah mengevaluasi level phytase pada 51 feedstuffs yang digunakan di Belgia dan menyimpulkan bahwa aktivitas phytase terdapat pada biji sereal seperti rye, triticale, gandum, barley sedangkan feedstuff lainnya termasuk kedelai mengandung aktivitas phytase yang sangat rendah (Maenz, 2001).  Kandungan P pada wheat untuk makanan unggas berkisar 45 sampai 70 % (Barrier-Guillot et al, 1996, diacu oleh Maenz, 2001). Lebih lanjut Barrier-Guillot et al., 1996) mengukur aktivitas phytase pada 56 contoh gantung yang tumbuh di Perancis tahun 1992 dan mendapatkan variasi aktivitas phytase antara 206 sampai 775 mU per gram. 
Studi yang dilakukan oleh Kemme et al., (1998) diacu oleh Maenz (2001) terhadap degradasi asam pitat pada pencernaan babi (pigs) menunjukkan bahwa, bila diberi makan jagung, maka tingkat degradasinya adalah 3 %, phytase pada jagung 91 unit/kg, diberi makan campuran jagung-barley, tingkat degradasinya 31 %, phytase pada campuran gandum-barley 342 unit/kg dan jika diberi makan campuran gandum-barley, tingkat degradasinya 47 %, kandungan phytase pada campuran ini adalah 1005 unit/kg.  Studi ini menunjukkan bahwa tingginya kandungan phytase pada gandum dan barley dapat membantu meningkatkan tingkat kecernaan asam phytat pada hewan.
v  Phytase Mikroorganisme
Enzime hydrolitik yang menguraikan asam phytat dihasilkan oleh berbagai macam mikroorganisme.  Dvorakova (1998) yang diacu oleh Maenz (2001) mengatakan bahwa ada 29 jenis jamur, bakteri dan ragi yang menghasilkan enzime phytase.  Dari 29 jenis tersebut, 21 jenis diantaranya menghasilkan enzime phytase extraceluler.  Strain jamur Aspergilus niger menghasilkan aktivitas phytase extraseluler yang tinggi (Volfova et al., 1994) yang diacu oleh Maenz (2001).

2 komentar:

Unknown

sabar ea ^_^

Supriyono

enzim ternyata banyak enzim yang berguna di bidang peternakan ya kak

Posting Komentar