ILMU NUTRISI TERNAK UNGGAS
KARBOHIDRAT
AYU KARTIKA SARI AFIFFAH ZAHARA HENDRO MEGAWATI HARTAS TOMMY PRAKASA UTAMA
1110612199 1110611041 1110612 1110612083 1110611066
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS ANDALAS FAKULTAS PETERNAKAN
2014 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, sehingga penulis bisa sehat walafiat dan dapat menyelesaikan makalah ini. Salawat diberikan, harapan agar Allah SWT menyampaikan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, dengan hantaran kata Allahuma Saliala Muhammad wa’ala aliy Muhammad.
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
Makalah ini sebagai tugas dari mata kuliah ilmu nutrisi ternak unggas pada semester keenam di Fakultas Peternakan Universitas Andalas. Makalah ini menyajikan materi tentang pencernaan, penyerapan, metabolism, serta fungsi dari karbohidrat sebagai sumber energy bagi unggas. Harapan penulis agar makalah ini dapat menambah wawasan, menambah pemahaman dan juga memperluas pengetahuan bagi pembaca, terutama bagi penulis sendiri dalam mengenal karbohidratsebagai sumber energy bagi unggas. Besar harapan penulis agar pihak-pihak yang sempat membaca, agar mengoreksi demi kemajuan bersama. Terima kasih.
Padang, Februari 2014
Penulis
DAFTAR ISI ii KATA PENGANTAR
ii
DAFTAR ISI
iii
I.
1
PENDAHULUAN 1
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
Latar Belakang Masalah
1
Pembatasan Masalah
1
II. ISI
2
II.1
Penge
rtian Karbohidrat (Tommy Prakasa Utama) II.2
2 Pencer
naan Karbohidrat (Afiffah Zahara dan Tommy Prakasa Utama) II.3
2 Penye
rapan Karbohidrat (Hendro)
3
II.4
Metab
olisme Karbohidrat (Megawati Hartas) II.5
4 Fungsi
Karbohidrat (Ayu Kartika Sari)
6
III. PENUTUP
8
III.1
Simpu
lan
8
III.2
Saran 8
DAFTAR KEPUSTAKAAN
9
1
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
BAB I PENDAHULUAN
iii
1.1 Latar Belakang Masalah Dalam melakukan fungsinya, tubuh ternak memerlukan sumber energi yang didapatkan dari bahan pakan. Pakan bagi ternak dapat bersumber dari berbagai macam, diantaranya bahan pakan nabati contohnya jagung, (corn = maize), sorghum (milo), barley, oat, rye, maupun beras. Dapat pula pakan unggas yang berasal dari hewani, yaitu tepung ikan, tepung daging (meat meal), tepung daging dan tulang (meat and bone meal), tepung bulu ayam, tepung darah, hasil sampingan daging ayam, kotoran unggas. Serta dapat pula yang bersumber dari bahan makanan lain, yaitu dedak jagung, lembaga jagung, hominy, dedak gandum, short, dedak padi, whey, dll. Salah satu sumber energi bagi ternak adalah karbohidrat. Karbohidrat merupakan senyawa organic yang sangat banyak ditemukan di alam, khususnya pada tumbuhtumbuhan, contohnya: selulosa dan pati. Karbohidrat disusun oleh tiga unsure utama, yaitu: C, H, dan O dengan perbandingan 1 : 2 : 1. Disamping itu kadang-kadang ada unsure tambahan seperti sulfur (S), nitrogen (N), fosfor (P). Sebagian dari Karbohidrat ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber energy bagi ternak ayam (Rizal 2006). Kebutuhan karbohidrat bagi ternak ayam biasanya dinyatakan dalam bentuk kebutuhan energi. Sumber pakan tersebut diatas dapat dimanfaatkan oleh ternak dengan beberapa proses, antara lain pencernaan, penyerapan, metabolisme, dan akhirnya dapat menjadi sumber energi bagi ternak. 1.2 Pembatasan Masalah Dengan melihat bahwa untuk dapat dimanfaatkan oleh ternak karbohidrat tersebut, maka tim penulis membatasi pembahasan karbohidrat bagi ternak ini mengenai: a. Pengertian karbohidrat b. Pencernaan karbohidrat c. Penyerapan karbohidrat d. Metabolisme karbohidrat e. Fungsi karbohidrat 1
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
BAB II ISI 2.1
Pengertian Karbohidrat Karbohidrat mempunyai struktur kimia yang mengandung C, H, dan O. Semakin
kompleks susunan struktur kimia, maka akan semakin sulit untuk dicerna. Hidrogen (H) dan oksigen (O) biasanya berada dalam rasio yang sama seperti yang terdapat dalam molekul air yaitu H2O (2 H dan 1 O) (Widodo 2000). Klasifikasi karbohidrat menurut urutan kompleksitas terdiri atas monosakarida, disakarida, trisakarida, dan polisakarida. Monosakarida atau gula sederhana yang penting mencakup pentosa (C5H10O5) dan heksosa (C6H12O6). Disakarida terbentuk melalui kombinasi kimia dua molekul monosakarida dengan pembebasan satu molekul air. Bentuk disakarida yang umum adalah sukrosa, maltose, laktosa, dan selobiosa. Trisakarida terdiri atas melezitosa dan rafinosa. Rafinosa terdiri atas masing-masing satu molekul glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Dalam jumlah tertentu terdapat dalam gula bit dan biji kapas. Polisakarida tersusun atas sejumlah molekul gula sederhana. Kebanyakan polisakarida berbentuk heksosan yang tersusun dari gula heksosa, tetapi ada juga pentosan yang tersusun oleh gula pentosan, disamping juga ada yang dalam bentuk campuran yaitu kitin, hemiselulosa, mucilage, dan pektin. Kitin merupakan polisakarida campuran yang terdapat dalam eksoskeleton (kulit yang keras) pada berbagai serangga (Widodo 2000). 2.2
Pencernaan (Digest) Karbohidrat Menurut Rizal (2006), pada ayam pencernaan karbohidrat dimulai di tembolok yang
mempunyai enzim alfa-amilase yang berasal dari kelenjar ludah. Enzim alf-amilase (ι-1,4glukanohidrolase) adalah salah satu enzim yang berperan dalam proses degradasi pati, sejenis makromolekul karbohidrat menjadi gula lebih sederhana yaitu dekstrin dan maltosa, enzim ini umumnya aktif bekerja pada suhu 25 ºC – 95 ºC. Makanan hanya sebentar berada di tembolok, sehingga hanya sebagian kecil dari pati yang sempat dicerna oleh alfa-amilase. Pati, dekstrin, dan maltosa ini selanjutnya diteruskan ke proventrikulus, ventrikulus, dan usus halus. Di proventrikulus tidak terjadi pencernaan pati karena pH di proventrikulus rendah (2-4), sehingga aktivitas enzim alfa-amilase menuurn. Disini terjadi pemecahan
1 2
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
hemiselulosa dengan bantuan asam lambung yaitu HCl menjadi gula yang lebih sederhana yaitu arabinosa dan xylosa. Di ventrikulus/gizard juga tidak terjadi pencernaan pati karena pH disini sekitar 2.6, sedangkan pH untuk aktivitas enzim di atas 4.5. Pencernaan hemiselulosa terap berlanjut disini. Di ventrikulus/gizzard ini terjadi pemecahan bahan makanan dan molekul karbohidrat secara mekanis dari partikel yang lebih besar menjadi partikel yang lebih halus, tetapi pemecahan secara enzimatis tidak terjadi. Selanjutnya makanan akan masuk ke dalam usus halus terjadi degradasi enzimatis, karena di usus halus terdapat beragam enzim pencerna karbohidrat, diantaranya alfaamilase, maltase (glukosidase), isomaltase (oligo-1,6-glukosidase), sukrase (invertase), dan laktase. Enzim-enzim tersebut sebagian besar dihasilkan oleh sel mukosa usus halus, kecuali alfa-amilase yang dihasilkan oleh pankreas. Semua enzum tersebut mempunyai fungsi masing-masingnya, yaitu: Maltase berguna untuk memecah maltosa
dua molekul glukosa
Sukrase berguna untuk memecah sukrosa
glukosa dan fruktosa
Lactase berguna untuk memecah laktosa
glukosa dan galaktosa
Oligo 1,6 glukosidase memecah ikatan alfa (1-6) pada isomaltosa yang berasal dari amilopektin. Alfa-amilase untuk memecah ikatan alfa (1-4) pada amilosa. Pada umumnya pencernaan karbohidrat dalam usus halus unggas berlangsung pada bagian jejunum karena pada bagian ini enzim-enzim pencerna karbohidrat mempunyai aktivitas tertinggi. Berikutnya pada bagian ileum dan yang paling rendah pada duodenum. Renndahnya pencernaan karbohidrat pada bagian duodenum disebabkan pH pada duodenum ini lebih rendah daripada bagian lainnya, yaitu sekitar 4.0. Kecernaan pati mencapai 95% mulai dari duodenum sampai ke ujung ileum. Kecernaan ini dipengaruhi oleh bermacam-macam factor seperti adanya selulosadan lignin, adanya beta glukan dan pentosan yang menyebabkan tingginya viskositas dalam saluran cerna unggas, pemrosesan bahan pakan, dan adanya grup fosfat. 2.3
Penyerapan (Absorp) Karbohidrat Karbohidrat diserap dalam bentuk monosakarida, seperti glukosa, fruktosa,
galaktosa, dan mannosa. Glukosa dan galaktosa diserap lebih cepat karena ia menggunakan sistem transport aktif yang terikat pada protein pembawa (carrier) bersama-sama dengan
1 3
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
sodium (Na). Fruktosa dan mannosa diserap lebih lambat karena menggunakan transport pasif (secara diffusi) yang difasilitasi. Tempat penyerapan utama pada bagian jejunum. Semua monosakarida yang diserap oleh usus halus akan memasuki lintasan glikolisis. Hasil akhir glikolisis 2 asam piruvat dan 2 molekul ATP. Piruvat masuk ke dalam mitokondria dan diubah menjadi asetil-Co-A sebelum memasuki siklus Krebs. Reaksi pada siklus Krebs yaitu: asetil CoA bersatu dengan OAA membentuk asam sitrat. Selanjutnya asam sitrat berubah menjadi iso-sitrat, terus alfa-ketoglutarat, suksinil CoA, suksinat, fumarat, malat dan akhirnya terbentuk OAA (oksalo asetat) kembali. Pada siklus Krebs ini dihasilkan sebanyak 12 ATP. Pembentukan ATP terjadi melalui proses transpor elektron. Total ATP yang terbentuk pada pemecahan 1 molekul glukosa menjadi 6CO2 dan 6H2O yaitu 38 atau 36 ATP . Energi yang dihasilkan KH yaitu 4,15 Kkal/gram KH, hampir sama dengan protein yaitu 4.10 Kkal/gram protein, sedangkan energi lemak 2.25 kali lebih besar dari pada energi yang dihasilkan KH atau protein, yaitu 9.40 Kkal/gram lemak. 2.3.1 Penyimpanan Gula dalam Tubuh Unggas Gula disimpan dalam tubub ternak dalam bentuk glikogen atau lemak. Glikogen disimpan dalam hati dan otot rangka, sedangkan lemak dalam jaringan lemak (adiposa) yang banyak terdapat dalam rongga perut dan di bawah kulit. Pembentukan glikogen dari glukosa dinamakan sintesis glikogen, dengan reaksi: Glukosa
Glukosa 6-P
Glukosa 1-P + UTP
UDP-glukosa + (glukosa) n
(glukosa) n+1 + UDP
UDP–Glukosa + Ppi
Sedangkan sintesis asam lemak dan lipid dari glukosa, yang menjadi kunci adalah adanya enzim Citric Lyase yang memecah sitrat diluar mitokondria menjadi asetil Co-A dan oxalo-asetat (OAA). Enzim ini hanya aktif pada hewan monogastrik, tetapi pada hewan ruminansia tidak aktif. 2.4
Metabolisme Karbohidrat Proses metabolisme merupakan suatu proses alami yang berlangsung setiap waktu
dalam tubuh ternak (unggas) untuk menghasilkan energi yang digunakan untuk kelangsungan hidup unggas. Proses metabolisme akan berlangsung setelah terjadinya proses pencernaan dan penyerapan bahan makanan oleh unggas. Metabolisme akan terus berlangsung dalam tubuh walaupun tidak ada makanan yang masuk ke dalam saluran 1 4
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
pencernaan unggas, namun pada akhirnya jika terlalu lama makanan tidak ada maka unggas juga akan mati. Proses metabolisme pada unggas lebih kompleks dan lebih tinggi dibanding dengan ternak lainnya karena suhu tubuh unggas yang tinggi. Berikut proses metabolisme (katabolisme) karbohidrat pada tubuh unggas: 1. Semua monosakarida yang diserap oleh usus halus akan memasuki lintasan glikolisis. 2. Hasil akhir dari glikolisis adalah 2 asam piruvat dan 2 molekul ATP. 3. Piruvat masuk ke dalam mitikonria dan diubah menjadi asetil Co–A sebelum memasuki siklus Krebs. 4. Reaksi pada siklus Krebs yaitu : asetil Co-A bersatu dengan OAA membentuk asam sitrat. 5. Selanjutnya asam sitrat berubah menjadi iso-sitrat, terus alfa-ketoglutarat, suksinil Co-A, suksinat, fumurat, malat dan akhirnya terbentuk OAA kembali. 6. Pada siklus Krebs ini dihasilkan sebanyak 12 ATP. 7. Pembentukan ATP terjadi melalui proses transfor electron. 8. Total ATP yang terbentuk pada metabolisme(katabolisme) 1 molekul glukosa menjadi 6CO2 dan 6H2O yaitu 38 atau 36 ATP. 9. Energi yang dihasilkan karbohidrat yaitu 4,15 kkal/gram hampir sama dengan protein yaitu 4,10 kkal/gram, sedangkan energi lemak 2,25 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan karbohidrat atau protein yaitu 9,40 kkal/gram lemak. Lintasan metabolisme dapat digolongkan menjadi 3 kategori: 1. Lintasan anabolik (penyatuan/pembentukan) Ini merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa pembentuk struktur dan mesin tubuh. Salah satu contoh dari kategori ini adalah sintesis protein. 2. Lintasan katabolik (pemecahan) Lintasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan energi bebas, biasanya dalam bentuk fosfat energi tinggi atau unsur ekuivalen pereduksi, seperti rantai respirasi dan fosforilasi oksidatif. 3. Lintasan amfibolik (persimpangan) Lintasan ini memiliki lebih dari satu fungsi dan terdapat padapersimpangan metabolisme sehingga bekerja sebagai penghubung antara lintasan anabolik dan lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat (Siklus Kreb). 1
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis, oksidasi piruvat, siklus asam sitrat, glikogenesis, glikogenolisis serta glukoneogenesis. Glikolisis berarti adalah rangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi dua molekul piruvat.. Dilihat dari keseluruhan, glikolisis terbagi menjadi 1)
Fase 1: meliputi tahap reaksi enzim dari
2)
glukosa
sampai
dua fase, yaitu: 5
dengan
yang memerlukan ATP, yaitu tahap reaksi pembentukan fruktosa 6-fosfat.
Fase 2 : meliputi tahap reaksi yang menghasilkan energy (ATP dan NADH) yaitu dari gliseraldehide 3-fosfat sampai dengan piruvat.
Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut: 1. Glukosa sebagai bahan bakar utama metabolisme akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP. 2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP. 3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP. 4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan lipid sebagai cadangan energi jangka panjang. 5. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi piruvat sampai dengan siklus asam sitrat. 6. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogenpun juga habis, maka sumber energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh energi.
2.5
Fungsi Karbohidrat
1
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
Karbohidrat disintesis di dalam tanaman yang berklorofil dengan proses fotosintesis. Proses fotosintesis tersebut digambarkan sebagai berikut : 6 CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6 O2 sinar matahari 6
Zat
nutrisi
karabohidrat
yang
dikonsumsi
manusia
dan
hewan
terutama digunakan sebagai sumber energi metabolik yaitu ATP, reaksinya sebagai berikut : C6H12O6
6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
Oleh karena itu zat nutrisi karabohidrat untuk manusia dan ternak adalah sangat mutlak diperlukan.
Pada ternak unggas zat nutrisi tersebut sangat mutlak diperlukan
sebagai sumber energi dibandingkan zat nutrisi protein dan lemak. Keberadaan karbohidrat dalam pakan ternak mnogastrik seperti unggas dan kelinci mutlak diperlkukan. Karbohidrat dalam pakan ternak unggas umumnya diperlukan untuk : 1) Sumber energi yang murah bagi ternak unggas. 2) Penggunaan karbohidrat dapat mengefisienkan fungsi protein dengan menghemat penggunaan protein sebagai sumber energi. 3) Karbohidrat berguna sebagai zat pengikat atau binder antar partikel–pertikel penyusun ransum sehingga dapat meningkatkan stabilitas dan durabilitas pellet. 4) Karbohidrat berguna untuk meningkatkan palatabilitas (kesukaan) pakan. Fungsi utama karbohidrat dalam ransum ayam adalah untuk memenuhi kebutuhan energi dan panas bagi semua proses-proses tubuh. Ayam adalah hewan yang aktif dalam pergerakannya dan mempunyai suhu badan tinggi (40.5 – 41.5 ºC). Karena suhu tersebut biasanya adalah lebih tinggi daripada udara sekelilingnya, maka tubuh ayam secara terusmenerus kehilangan panas. Oleh sebab itu ayam memerlukan bahan makanan yang mengandung energi dalam jumlah besar untuk mengganti panas yang hilang tersebut. Jagung, beras, sorghum, gandum dan hasil ikutan penggilingan, merupakan bahan makanan utama yang mengandung energi. Bila ayam dalam ransumnya memperoleh karbohidrat terlalu banyak maka kelebihan tersebut oleh tubuh akan dirubah ke dalam lemak yang akan disimpan sebagai sumber energi potensial. Serat kasar (termasuk selulosa) merupakan sumber panas dan energi bila dicerna. Zat tersebut mencegah pula menggumpalnya makanan dalam lambung dan usus hewan dengan cara memberi pengaruh pencahar dan mempertahankan tenus otot yang wajar dalam saluran pencernaan
1
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
BAB III PENUTUP 3.1
7
Simpulan Pakan unggas yang terdapat dialam ini sangat banyak dan beragam. Masing-masing
juga mempunyai kandungan nutrisi yang berbeda-beda pula. Salah satunya adalah karbohidrat yang merupakan sumber energi. Karbohidrat yang digunakan sebagai sumber energi oleh unggas, yaitu 1) dari golongan monosakarida antara lain glukosa, fruktosa, dan galaktosa, 2) dari golongan oligosakarida yaitu kelompok disakarida seprti sukrosa, maltose, dan laktosa, dan 3) dari golongan polisakarida yaitu pati dan sedikit hemiselulosa. Monomer karbohidrat ialah glukosa, yang didalam tubuh unggas mempunyai proses pencernaan yang kompleks. Melewati mulut Iparuh), esophagus, tembolok (crop), lambung kelenjar (proventrikulus), lambung keras (ventrikulus/gizard), usus halus, sekum, usus besar (colon), kloaca, dan anus. 3.2
Saran Pemerhatian terhadap pakan unggas sangat berdampak pada perkembangan tubuh
unggas. Dengan member pakan yang baik dan dapat cepat dicerna oleh unggas, maka pertumbuhan unggas akan optimal.
1
Nutrition of Poultry, 2014, CE Team, faterna, Andalas University
DAFTAR KEPUSTAKAAN 8 Rizal, Y. 2006. Ilmu Nutrisis Unggas.
Padang: Andalas University Press.
Widodo, W. 2000. Nutisi dan Pakan Unggas Kontekstual. Tidak Dipublikasikan.
1 9