Metabolisme Karbohidrat

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Secara sederhana karbohidrat didefinisikan  sebagai  polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa).

 Berdasarkan pengertian di atas berarti diketahui bahwa karbohidrat terdiri atas atom C, H dan O. Adapun rumus umum dari karbohidrat adalah:

C_n(H₂O)_n atau C_nH_2nO_n

Secara umum karbohidrat berfungsi  sebagai cadangan energi jangka pendek (gula merupakan sumber energi).  Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan manusia). Fungsi lainnya adalah sebagai komponen struktural sel.

1.2  Tujuan

Tujuan dalam penulisan makalah yaitu untuk menambah wawasan dalam upaya meningkatkan ilmu pengetahuan tentang metabolisme karbohidrat. Agar kita lebih mengetahui tentang proses metabolisme karbohidrat di dalam tubuh ternak.

1.3  Manfaat

Dalam pembuatan makalah ini, semoga pembaca dapat mengetahui perbedaan mendasar antara metabolisme karbohidrat hewan ruminansia dan non ruminansia. Serta agar pembaca dapat memberikan asupan nutrisi karbohidrat kepada ternak.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Metabolisme Karbohidrat

Zat pakan yang dapat berfungsi baik bagi tubuh sebagai sumber energi adalah karbohidrat, protein, dan lemak. Bahan-bahan pakan tersebut memiliki karakter nutrisi dan efek yang berbeda-beda terhadap kondisi fisiologis ternak. Makanan yang berserat menghasilkan panas yang paling tinggi dalam proses pencernaannya, kemudian diikuti oleh protein, karbohidrat dan disusul oleh lemak. Satu gram karbohidrat, lemak, dan protein menghasilkan berturut-turut 5.6 kcal/gram, 9.4 kcal/gram, dan 4.1 kcal/gram

Bahan pakan yang dikonsumsi oleh ternak merupakan bahan-bahan dengan kandungan protein kasar kurang dari 20% dan serat kasar kurang dari 18% atau kandungan dinding selnya kurang dari 35% (Lubis, 1992). Zat makanan yang digunakan sebagai sumber energi utama adalah karbohidrat. Karbohidrat mensuplai sekitar 80% total energi.

Karbohidrat dalam pakan dapat dikelompokkan menjadi karbohidrat struktural (fraksi serat) dan karbohidrat non struktural (fraksi yang mudah tersedia). Selulosa dan hemiselulosa termasuk dalam fraksi karbohidrat structural (fraksi serat) yang merupakan komponen utama dari dinding sel tanaman. Sering terdapat berikatan dengan lignin sehingga menjadi sulit dicerna oleh mikroba rumen. Lignifikasi meningkat seiring dengan meningkatnya umur tanaman (Arora, 1989).

2.2 Metabolisme Karbohidrat pada ruminansia

Ternak ruminansia merupakan ternak yang efisien dalam pemanfaatan pakan. Ruminansia mampumemanfaatkan pakan dengan kualitas rendah dan kandungan serat kasar tinggi. Disamping itu juga, mampumembuat protein sendiri didalam tubuh dari NPN yang dihasilkan dari sumber N pakan.

Ruminansia merupaka poligastrik yang mempunyai lambung depan yang terdiri dari Retikulum (perut jala), Rumen (perut handuk), Omasum (perut kitab), dan lambung sejati , yaitu Abomasum (perut kelenjar) .

v  Reticulum

Retikulum adalah bagian perut (kompartemen) yang paling kranial. Kompartemen ini bagian dalamnya diseliputi oleh membran mukosa yang mengandung intersekting ridge yang membagi permukaan itu menjadi permukaan yang menyerupai permukaan sarang lebah. Secara fisik ini kurang terpisah dari rumen tetapi bagian ini menyerupai daerah pengaturan aliran dari esofagus dan rumen ke abomasum. Di dalam retikulum terjadi pencernaan fermentatif. Ph normal pada retikulum adalah 7(suasana netral) (Siregar, 1994).

v  Rumen

Rumen merupakan suatu maskular yang besar dan terentang dari diafragma menuju ke pelvis dan hampir menempati sisi kiri dari rongga abdominal (Frandson, 1992). Mikroorganisme rumen sangat berperan penting dalam rumen. Makanan yang masuk berdegradasi kompleks menjadi poisakarida seperti selulosa, hemiselulosa, VFA atau Volatile Fatty Acid mensuplai 55-56% dari kebutuhan energi hewan ternak tersebut. Mikroba juga mensintesis vitamin B kompleks yang sangat dibutuhkan oleh hewan ternak tersebut. Ph normal pada rumen ternak ruminansia adalah netral yaitu 7 (Siregar, 1994).

v  Omasum

Omasum merupakan suatu organ yang berisi lamina muskuler yang turun dari alam dorsum atau bagian atap. Omasum terletak di sebelah kanan rumen dan retikulum persis pada kaudal hati. Pertautan antara omasum dan abomasum terdapat suatu susunan lipatam membran mukosa “vela terminalia” yang barangkali berperan sebagai katup untuk mencegah kembalinya bahan-bahan dari abomasum menuju omasum. Fungsi bagian ini adalah untuk menyaring partikel pakan yang lebih kecil, oleh karena itu terdapat lima macam lamina atau daun yang masing-masing mempunyai duri. PH normal pada omasum ternak ruminanasia adalah 7 yang berarti netral (Akoso, 2002).

v  Abomasum

Abomasum, abomasum menurut Siregar (1994), disebut sebagai perut sejati karena pada daerah ini terdapat kelenjar digesti yang berperanan dalam proses pemecahan zat-zat gizi,. Abomasum terletak ventral dari omasum dan terentang kaudal pada sisi kanan dari rumen.

 Proses pencernaan di dalam lambung depan terjadi secara mikrobial . Mikroba memegang peranan penting dalam pemecahan makanan (Cole, 1962 ; Banerjee, 1978) . Sedangkan di dalam lambung sejati terjadi pencernaan enzimatik karena lambung ini mempunyai banyak kelenjar .

Ada tiga macam mikroba yang terdapat di dalam cairan rumen, yaitu bakteri, protozoa dan sejumlah kecil jamur . Volume dari keseluruhan mikroba diperkirakan meliputi 3,60% dari cairan rumen (Bryant, 1970) . Bakteri merupakan jumlah besar yang terbesar sedangkan protozoa lebih sedikit yaitu  sekitar satu juta/ml cairan rumen . Jamur ditemukan pada ternak yang digembalakan dan fungsinya dalam rumen sebagai kelompok selulolitik (Mc Donald, 1988) . bakteri merupakan biomassa mikroba yang terbesar di dalam rumen, berdasarkan letaknya dalam rumen, bakteri dapat dikelompokkan menjadi

a. Bakteri yang bebas dalam cairan rumen (30% dari total bakteri) .

b. Bakteri yang menempel pada partikel makanan (70% dari total bakteri) .

c. Bakteri yang menempel pada epithel dinding rumen dan bakteri yang menempel pada protozoa (Preston dan Leng, 1987) .

Jumlah bakteri di dalam rumen mencapai 1-10 milyar/mI cairan rumen. Selanjutnya (Yokoyama dan Johnson, 1988) menyatakan bahwa terdapat tiga bentuk bakteri yaitu bulat, batang dan spiral dengan ukuran yang bervariasi antara 0,3-50 mikron . Kebanyakan bakteri rumen adalah anaerob, hidup dan tumbuh tanpa kehadiran oksigen . Walaupun demikian masih terdapat kelompok bakteri yang dapat hidup dengan kehadiran sejumlah kecil oksigen, kelompok ini dinamakan bakteri fakultatif yang biasanya hidup menempel pada dinding rumen tempat terjadi difusi oksigen ke dalam rumen.

Pemecahan karbohidraat dalam rumen melalui dua tahap, yaitu :

1.      Pemecahan karbohidrat kompleks menjadi gula sederhana

2.      Pemecahan gula sederhana menjadi asam lemak atsiri, terutama asam asetat, asam propinat, dan asam butirat.

Glukosa diabsorbsi dari saluran pencernaan dalam jumlah kecil dan kadarnya di dalam darah dipertahankan melalui sintesa andegenous untuk keperluan fungsi-fungsi esensial jaringan tubuh. Berikut bagan dari pencernaan dan metabolisme karbohidrat dalam rumen ruminansia :

Menurut Arora (1989) setelah penyerapan dalam rumen, asam asetat dan asam propinat melalui system portal akan dibawa ke hati, sedangkan sejumlah besar asam butirat di dalam jaringan rumen diubah menjadi benda-benda keton yang kemudian diangkut melalui system portal ke hati.

Asam asetat adalah asam utama yang terbentuk dari degradasi makanan yang kaya serat kasar oleh mikroba rumen dan merupakan sumber energy utama ruminansia. Di dalam mitokondria, glukosa dibentuk dari asetat melalui modifikasi  siklus asam trikarboksilat (Trycarboxylic Acids = TCA)

Asam propinat banyak dihasilkan dari perombakan karbohidrat di rumen melalui siklus pentose-fosfat. Asam propnat, melalui system portal diubah menjadi glikogen, NADPH+, dan tetap berupa glukosa sebagai sumber energy dalam sirkulasi darah. Asam propinat hasil fermentasi dalam rumen dan proses glukoneogenesis sangat penting artinya bagi ruminansia sebagai sumber energy. Jumlah asam propinat dapat ditingkatkan dalam protek dengan meningkatkan rasio  konsentrat dari hijauan dalam ransum. Propinat yang terserap dalam darah dapat mensplai lebih dari 30% glukosa utuk energy ruminansia (Parakkasi, 1995)

Asam butirat yang dihasilkan dalam rumen akan diubah menjadi Beta Hidroksi Asam Butirat (β-HBA) lalu dibawa ke hati melalui system portal, dan di dalam hati diubah menjadi NADPH+, sebagai sumber energy dan sintesis asam lemak darah dalam sirkulasi darah sistemik.

2.3 Metabolisme Karbohidrat pada Nonruminansia

Pada ternak nonruminansia,  sistem pencernaan dilakukan secara  enzimatik terlebih dahulu kemudian dilanjutkan dengan pencernaan fermentatif.  Ternak nonruminansia memiliki kemampuan untuk memanfaatkan hijauan dalam jumlah yang cukup dengan proses fermentatif di bagian caecum, seperti kuda.  Saluran pencernaan kuda memiliki ciri khusus yaitu ukuran kapasitas saluran pencernaan bagian belakang lebih besar di bandingkan bagian belakang. Alat pencernanya adalah organ-organ yang langsung berhubungan dengan penerimaan, pencernaan bahan pakan dan pengeluaran sisa pencernaan atau metabolisme. Berikut alat dan fungsi pencernaan kuda:

v  Rongga Mulut (mouth)

Mulut merupakan bagian pertama dari sistem pencernaan yang mempunyai 3 fungsi yaitu mengambil pakan, pengunyahan secara mekanik dan pembasahan pakan dengan saliva. Di dalam rongga mulut terdapat organ pelengkap yaitu lidah, gigi, dan saliva. Lidah merupakan alat pencernaan mekanik. Gigi adalah organ pelengkap yang secara mekanik relative kuat untuk memulai proses pencernaan. Saliva kuda mengandung elektrolit utama yaitu Na+, K+, Ca2+, Cl-, HCO2-, HPO4- serta tidak atau sedikit sekali mengandung amylase. Saliva dihasilkan oleh 3 pasang kelenjar yaitu kelenjar parotis, kelenjar mandibularis, kelenjar sublingualis. Saliva berfungsi sebagai pelicin dalam mengunyah dan menelan pakan dengan adanya mucin

v  Pharynx dan Esofagus

Pharynx adalah penyambung rongga mulut dan esophagus. Esophgagus mempunyai panjang kira-kira 50-60 inchi. Pada pharynx dan esofagus tidak terjadi pencernaan yang berarti.

v    Lambung

Lambung ternak non ruminansia (kuda) relatif lebih kecil dibandingkan ternak ruminansia. Kapasitas lambung kuda antara 8-15 liter atau hanya 9% dari total kapasitas saluran pencernaan. Proses pencernaan yang terjadi di daerah lambung tidak sempurna, dikarenakan aktivitas mikroorganisme sangat terbatas dimana populasi bakteri relati rendah, waktu tinggal pakan di lambung hanya sebentar sekitar 30menit, dan hasil proses fermentatif adalah asam laktat bukan VFA.

v  Pankreas

ternak nin ruminansia (Kuda) memiliki perbedaan yang spesifik dari segi cairan pankreas dengan ternak lain yaitu konsentrasi enzim dan kadar HCO3 rendah. Bagian pankreas ternak non ruminansia terdiri dari endokrin dan eksokrin.

v  Usus Kecil

Usus kecil merupakan tempat utama untuk mencerna karbohidrat, protein dan lemak serta tempat absorbsi vitamin dan mineral. Kapasitas usus kecil adalah 30%.dari seluruh kapasitas saluran pencernaan ternak non ruminansia. Usus kecil terdiri dari tiga bagian yaitu: duodenum, jejenum, dan ileum. Proses pencernaan di usus kecil kecil adalah proses pencernaan enzimatik. Beberapa enzim tersebut adalah peptidase, dipeptidase, amylase, dan lipase.

v  Usus Besar

Usus besar terdiri dari caecum, colon, rektum. Caecum dan colon memiliki kapasitas 60% dari keseluruhan saluran pencernaan yang mempunyai fungsi 1) tempat fermentasi dengan hasil berupa VFA, 2) Sintesa Asam Amino, Vit B & K, 3) Tempat utama mencerna neutral detergen fiber (NDF), 4) asam laktat dari lambung dengan adanya Veilonella gazagones akan dirubah menjadi VFA.
Produksi dan proses pencernaan fermentatif di usus besar tidak semuanya dapat dimanfaatkan karena posisi yang dibelakang setelah usus halus kecil, sehigga hanya sekitar 25% hasil fermentatif di usus besar yang dapat diserap kembali ke usus kecil atau dimanfaatkan oleh tubuh. Sedangkan rektum merupakan tempat utama penyerapan air kembali. Proses pencernaan dari mulut sampai terbuang sebagai feses dari 95 % pakan yang dikonsumsi membutuhkan waktu 65-75 jam.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Terdapat perbedaan yang sangat mendasar dari metabolisme karbohidrat pada ternak ruminansia dan ternak nonruminansia. Diantaranya:

Pada ternak Ruminansai, dalam memproses makanan memiliki  dua fase. fase Pertama saat makanan tersebut masuk ke mulut. Makanan tersebut tidak dikunyah hingga halus, namun terus ditelan. fase kedua dalam selang beberapa waktu makanan tersebut dikeluarkan kembali ke mulut untuk dikunyah sampai halus. Ruminansia mempunyai mikroorganisme di dalam reticulum yang mensekresikan enzim-enzim sehingga dapat mencerna makanan yang masuk.

Sedangkan ternak non Ruminansia pada umumnya bagian-bagian penting dari alat pencernaannya adalah mulut, Farinks, Esophagus, lambung, usus halus dan usus besar. Ransum/makanan yang dicerna bergerak dari dari mulut di sepanjang alat pencernaan oleh gelombang peristaltik yang disebabkan oleh adanya kontraksi otot sirkuler di sekeliling saluran. Gelombang peristaltic menggerakkan makanan di sepanjang saluran pencernaan dan menyebabkan bercampurnya bagian-bagian yang dicerna akan bersentuhan dengan dinding saluran pencernaan dan bagian tersebut akan diabsorbsi melalui selaput lendir usus dan masuk ke dalam tubuh. Tempat absorbsi utama pada ternak non ruminansia adalah usus halus.

3.2 Saran

Dalam upaya pemberian pakan kepada hewan ternak, kita harus mengetahui preses pencernaan dan metabolisme dalam tubuh hewan tersebut. Sehingga, pakan yang kita berikan sesuai dengan kemampuan dan kebutuhan nutrisi ternak tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Arora S.P. 1989. Pencernaan Mikroba Pada Ruminan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Dilaga S.H. 1992. Nutrisi Mineral Makanan Ternak (Kajian Khusus Selenium). Pressindo, Jakarta.