Laporan Praktikum Ke : 2 Hari/Tanggal : 01 Maret 2012
Integrasi Proses Nutrisi Tempat Praktikum : Lab. Fisiologi (BFM)
Nama Asisten :1. Ibu Adriani
2. Febynia Mutiara Zainatha
3. Rika Zahera
4. Dwi Wahyu Nugraeni
5. Dea Justia Nurnana
MINERAL
Hesti Anggrani
D14100056
Departemen Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
Fakultas Peternakan
Institut Pertanian Bogor
2012
Pendahuluan
Latar Belakang
Makhluk hidup tidak hanya memerlukan unsur organik untuk memenuhi kebutuhan metaboliknya. Semua mahluk hidup memerlukan unsur anorganik atau mineral untuk proses kehidupan yang normal. Mineral adalah suatu zat ( fasa ) padat yang terdiri dari unsur atau persenyawaan kimia yang dibentuk secara alamiah oleh proses-proses anorganik, mempunyai sifat-sifat kimia dan fisika tertentu dan mempunyai penempatan atom-atom secara beraturan di dalamnya, atau dikenal sebagai struktur kristal.
Mineral dibedakan menjadi tiga jenis menurut jumlah yang dibutuhkan oleh ternak yaitu makro, mikro dan unsur jarang. Mineral makro terdiri dari natrium (Na), klor (Cl), kalsium (Ca), phosphor (P), magnesium (Mg), dan sulfur (S). Sedangkan mineral mikro terdiri dari Cobalt (Co), Tembaga (Cu), Iodium (I), Besi (Fe), Mangan (Mn), Selenium (Se) dan Seng (Zn). Sedangkan unsur jarang terdiri dari I, Mo, Co, Se, dan lain-lain.
Kekurangan mineral yang dibutuhkan oleh tubuh ternak menyebabakan terjadinya defisiensi mineral sehingga fungsi tubuh, metabolisme, dan penyerapan mineral atau zat lain terganggu. Untuk menghasilkan ternak dengan perpoma yang baik maka dibutuhkan pula kelengkapan zat-zat organik dan anorganik yang dibutuhkan tubuh.
Tujuan
Tujuan praktikum kali ini yaitu praktikan dapat mengamati karakteristik beberapa mineral (Cu, Co, Fe, Zn, Mg, Cl) dan CO2. Lalu mampu mengamati perubahan warna sampel yang diberi perlakuan dan mengetahui kandungan mineral dalam sampel berdasarkan analisa kualitatif. Serta mampu mengamati peran Ca2+ dalam proses pembekuan susu atau darah.
Tinjauan Pustaka
Mineral
Mineral terbentuk dari atom-atom serta molekul-molekul dari berbagai unsur kimia, dimana atom-atom tersebut tersusun dalam suatu pola yang teratur. Keteraturan dari rangkaian atom ini akan menjadikan mineral mempunyai sifat dalam yang teratur. Mineral pada umumnya merupakan zat anorganik. (Darmono dan S. Bahri. 1990).
Fungsi Mineral
Mineral sangat penting untuk kelangsungan hidup ternak. Hampir semua mineral ditemukan dalam jaringan ternak dan mempunyai fungsi yang sangat penting dalam proses metabolisme ternak. Metabolisme dan interrelationship diantara mineral sangat bervariasi dan kompleks. Suatu kelebihan atau kekurangan mineral tertentu dapat menyebabkan kekurangan atau kelebihan dari mineral lain (Darmono dan S. Bahri. 1990).
Magnesium (Mg)
Magnesium merupakan mineral makro yang sangat penting. Sekitar 70% daritotal Mg dalam tubuh terdapat dalam tulang atau kerangka ( Underwood, 1981 ), sedangkan 30% lainnya tersebar dalam berbagai cairan tubuh dan jaringan lunak ( Tillman et al., 2003 ). Mg dibutuhkan oleh sebagian besar sistem enzim, berperan dalam metabolisme karbohidrat dan dibutuhkan untuk mempernaiki fungsi sistem saraf ( Perry et al., 2003 ). Selain itu Mg berperan penting untuk sintesis protein,asam nukleat, nukleotida, dan lipid ( Girindra, 1988 ).Indikator defesiensi Mg adalah menurunnya kadar Mg dalam plasma menjadi 1,2 – 1,8 mg/100ml dari kadar normal sebesar 1,8 – 3,2 mg/100ml ( McDowell, 1992 ). Tempat utama absorsi Mg pada ternak ruminansia adalah pada bagian reticulorumen, sekitar 25% Mg diabsorsi oleh hewan dewasa. Jumlah Mg yang diabsorsi menurun seiring dengan penurunan tingkat mineral di dalam pakan. Dalam kondisi defisiensi status Mg cadangan dalam tubuh untuk menggantikan sumbangan dari absorpsi Mg yang rendah ( McDowell, 1992 ).
Besi ( Fe )
Lebih dari 90% Fe yang terdapat dalam tubuh terikat pada protein dan terutama pada hemoglobin darah mengandung Fe sebanyak 0,34%. Fe juga terdapat dalammioglobin, hati, limpa dan tulang. Fe dalam serum darah terdapat dalam bentuk non hemoglobin yang disebut transferrin atau siderophilin. Pada individu normal hanya 30-40% transferrin yang membawa Fe, dalam keadaan normal plasma darah mengandung 240 – 480 mcg% ; pada sapi dewasa 130 – 140 mcg% ( Church, 1991 ).Fungsi Fe yang penting adalah untuk absorpsi dan transport O2 ke dalam sel – sel, Fe juga merupakan komponen yang aktif dari beberapa enzim yaitu sitokrom perioksidase dan katalase. Selain itu Fe berfungsi sebagai mediator proses –proses oksidasi ( Tillman et al., 1998 ). Unsur Fe diabsorpsi sesuai dengan keb
utuhan dan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti status Fe dalam tubuh, umurhewan (Underwood dan Sutlle, 1999 ), kebutuhan metabolik tubuh, bentuk komponenzat besi yang terdapat dalam makanan dan ada tidaknya zat – zat nutrisi lain yang mempengaruhi absorpsi zat besi ( Piliang, 2002 ). Fe lebih banyak diabsorpsioleh hewan yang defisien Fe dibanding hewan yang tercukupi kebutuhan Fe, karenaabsorpsi dan metabolisme Fe diatur oleh status Fe pada mukosa usus. Tempat absorpsi Fe pertama adalah duodenum ( Underwood dan Sutlle, 1999 ).
Tembaga ( Cu )
Mineral Cu adalah salah satu mineral yang seiring dilaporkan defisien pada ternak ruminansia. Menurut McDowell ( 1992 ), defisien Cu dapat menyebabkan mencret, pertumbuhan terhambat, perubahan warna pada rambut dan rapuh serta mudahpatahnya tulang – tulang panjang. Defisiensi sekunder mineral mikro sering dialami oleh ternak ruminansia walaupun ternak diberi suplemen mineral dalam jumlahyang mencukupi kebutuhan ( Kardaya et al., 2001 ).Unsur Cu diabsorpsi kurang baik oleh ruminansia dalam metabolisme tubuh( Kardaya, 2000 ). Meskipun Cu bukan merupakan bagian dari molekul haemoglobin,akan tetapi Cu ini adalah komponen yang sangat penting untuk pembentukkan sel darah merah dan menjaga aktivitasnya dalam sirkulasi ( Nugroho, 1986 ). Unsur Cuterdapat dalam plasma darah, kandungan Cu secara normal dalam plasma darah adalah 0,6 Cu/ml ( Underwood, 1981 ).
Seng ( Zn )
Zn terdapat pada semua jaringan tubuh, tetapi sebagian besar terdapat dalam tulang. Jumlah yang besar juga terdapat dalam kulit, rambut, dan bulu hewan( Tillman et al., 1998 ). Zn berperan penting pada sintesis DNA serta metabolisme protein sehingga sistem tubuh akan terganggu jika defisien Zn ( Underwood, 1981 ). Zn juga berperan penting dalam metabolisme karbohidrat dan lemak serta pembentukkan sistem kekebalan tubuh ( Perry et al., 2003 ). Menurut Linder (1992) Znmerupakan mikromineral yang tersebar didalam jaringan hewan, manusia, dan tumbuhan serta terlibat dalam fungsi metabolisme. Zn berperan juga dalam fungsi berbagai enzim, meningkatkan nafsu makan, produksi telur, daya tetas telur dan pertumbuhan tulang dan bulu pada ayam petelur.Pada ternak ruminansia Zn diabsorpsi didalam rumen dan usus halus. Absorpsi Zn melibatkan transfer Zn dari lumen usus halus menuju mukosa sel. Transporini diatur oleh metabolisme, sintesis metallothonein dipengaruhi oleh level Zn dalam ransum dan konsentrasi Zn dalam plasma, sehingga senyawa tersebut dapat mengatur homeostatis Zn didalam tubuh ( McDowell, 1992 ). Indikasi defisien Zn adalah kadar Zn dalam serum atau plasma menurun dari level normal 0,08 – 0,12 mg100ml menjadi 0,015 – 0,02 mg/100ml ( Miller et al., 1988 ).
Materi Metode
Materi
Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah larutan standar CSO4,CuSO4, FeSO4, MgSO4, Zn SO4,HCL 1:1, AgNO3, HNO3, CaCO3, NaCl, garam rochele, larutan nitroso R. salt, iodine, larutan NaOH 2N, larutan KOH 1N, larutan dithizone, dan aquadest.Alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah tabung reaksi, spoit,spotplate, kertas saring, gelas arloji, dan lap untuk membersihkan setelah praktikum.
Prosedur
Pengujian CO, Cu, Fe, larutan A diteteskan pada kertas aring sebanyak 1-2 tetes, kemudian tambahkan sample secukupnya,tambahkan larutan B 2 tetes. Amati perubahan warna larutan yangterjadi. Larutan standar yang digunakan adalah:Untuk CO : CSO4Untuk Cu : CuSO4Untuk Fe : FeSO4. Pengujian MgLarutan C dalam spotplate diteteskan sebanyak 2-3 tetes, ditambahkan larutan D hingga warna agak kuning, lalu diteteskan pada kertas saring yang berisi sample. Amati perubahan warna yang terjadi. Larutan standar untuk Mg adalah MgSO4.3. Pengujian Cl sample dilarutkan dengan air, lalu disaring dan masukkan pada tabung reaksi. HNO3 diteteskan sebanyak1-2 tetes, kemudian ditambahkan 1-2 tetes AgNO3 (5%) dalamtabung reaksi tersebut. Amati endapan putihnya. Sample standar untuk Cl adalah NaCl.4. Pengujian CO2, sample diteteskan seperlunya pada kaca arloji. Lalu ditambahkan larutan HCL 1:1.Amati gelembung yang terbentuk. Sampe standar untuk CO2 adalah CaCO3. Keterangan : Larutan A : garam rochele, dibuat dari 20 gr garam rochele ditambahkan 100ml aquadest. Larutan B : larutan nitroso R. salt dibuat dari 1 gram nitroso R salt ditambahkan 500 ml aquadestLarutan C : larutan KOH 1 N. Larutan D : 12.7 gram iodine ditambahkan 40 gr KI, dilarutkan dalam 25 ml aquadest dan diencerkan hingga 100 ml. Larutan E : Larutan NaOH 2N. Larutan F : Larutan dithizone dibuat dari 0.1 gran dithizone dilarutkan dalam 100 ml aquades.
Hasil dan Pembahasan
Hasil
Berikut ini merupakan hasil uji standar atau kontrol untuk membandingkan uji yang aka dilakukan terhadap sampel pakan ternak komersial, yang di sajikan dalam tabel sebagai berikut :
Tabel 1. Uji standar
|
Sampel |
Warna |
Mineral |
|
MgO |
Tidak ada perubahan |
Mg2+ |
|
MgSO4 |
Coklat muda |
Mg2+ |
|
CaCO3 |
Reaksi Berbusa |
CO2 |
|
NaCl cair |
Ada endapan putih |
Cl– |
|
Zn murni |
Orange |
Zn2+ |
|
Zn teknis |
Orange |
Zn2+ |
|
CuSO4 |
Kuning |
Cu2+ |
|
FeSO4 |
Hijau |
Fe2+ |
|
COCl2 |
Merah Bata |
CO2+ |
Hasil uji kualitatif yang kelompaok kami lakukan terhadap beberapa jenis pakan yang tertera di tabel bawah ini, menunjukan terkandung atau tidaknya jenis mineral dalam pakan disajikan sebagai berikut :
Tabel 2. Uji kualitatif Kandungan Mineral
|
Sampel |
Kandungan |
||||||
|
CO2+ |
Cu2+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Zn2+ |
Cl– |
CO2 |
|
| Tepung Ikan |
– |
– |
+ |
– |
+ |
|
– |
| Mix |
– |
+ |
– |
– |
+ |
|
– |
| Feter |
– |
– |
+ |
– |
+ |
|
– |
| Cuter |
– |
+ |
– |
– |
+ |
|
– |
| Zeter |
– |
– |
+ |
+ |
+ |
|
– |
| Pakan Domba |
– |
– |
+ |
– |
+ |
|
– |
*Uji kualitatif pada mineral Cl tidak dilakukan.
Berikut ini merupakan uji peran Ca terhadap pembekuan sari susu kedelai, yang diperlakuan dengan pemberian jumlah Ca yang berbeda, di sajikan sebagai berikut :
Tabel 3.Uji Peran Ca2+ dalam pembekuan susu atau darah
|
Sampel |
Jumlah Ca2+ |
|||||
| 2 tetes | 4 tetes | 6 tetes | 8 tetes | 10 tetes | 1 ml | |
| Susu skim |
+ |
++ |
+ |
+ |
+ |
+ |
| Full Cream |
+++ |
+++ |
++ |
++ |
+++ |
++ |
| Susu Kedele |
– |
– |
++ |
++ |
++ |
+ |
Pembahasan
Seperti unsur nutrisi pada manusia, mineral berperan penting dalam proses fisiologis ternak, baik untuk pertumbuhan maupun pemeliharaan kesehatan. Beberapa unsur mineral berperan penting dalam penyusunan struktur tubuh, baik untuk perkembangan jaringan keras seperti tulang dan gigi maupun jaringan lunak seperti hati, ginjal, dan otak. Unsur mineral makro seperi Ca, P, Mg, Na, dan K berperan penting dalam aktivitas fisiologis dan metabolisme tubuh, sedangkan unsur mineral mikro seperti besi (Fe), tembaga (Cu), seng (Zn), mangan (Mn), dan kobalt (Co) diperlukan dalam sistem enzim (McDowell 1985).
Zat besi (Fe) dalam tubuh biasanya berikatan dengan protein dan ikatan Fe-S, menjadi residu sistein dalam protein ferodoksin dari bakteri dan tanaman. Dalam tubuh, sebagian Fe digunakan untuk proses metabolisme dan sebagian disimpan sebagai cadangan. Fe yang digunakan dalam proses metabolisme enzimatis dalam hemoglobin sekitar 55% dan dalam mioglobin 15%. Unsur Fe yang disimpan sebagai cadangan berbentuk feritin, yaitu protein kompleks yang mudah larut, sekitar 70−80%, dan sebagai hemosiderin yang merupakan protein kompleks tidak mudah larut. Kedua bentuk ikatan Fe tersebut disimpan dalam organ hati, sumsum tulang, limpa, dan otot skeletal. Bila keseimbangan konsentrasi Fe dalam tubuh terganggu maka kandungan Fe pada lokasi penyimpanan, sebelum Fe digunakan dalam metabolisme, menurun (King 2006).
Tembaga (Cu) sangat penting dalam proses metabolisme energi dalam sel, sistem transmisi impuls saraf, sistem kardiovaskuler, dan sistem kekebalan. Cu juga berperan penting dalam proses metabolisme estrogen yang diperlukan untuk menjaga kesuburan ternak betina dan proses kehamilan. Mineral esensial lainnya yaitu Zn diperlukan dalam sistem enzim sebagai metaloenzim. Lebih dari 100 jenis metaloenzim mengikat Zn, termasuk enzim nicotinamid adenine dinucleotid dehydrogenase (NADH), RNA dan DNA polymerase, alkalin fosfatase, superoksid dismutase, dan carbonic anhidrase (Hougland et al. 2005).
Ion klor mempunyai fungsi untuk untuk menjaga keseimbangan asam basa, osmoregulasi dan untuk sekresi cairan (gastric). Ion kuprum berperan dalam pembentukan haemoglobin, pigmen, dan sebagai koenzim. Ion cobalt berperan dalam absopsi vitamin B12 serta untuk pertumbuhan mikroba rumen. ( Mc.Donald, 1978). Sedangkan fungsi kalsium adalah mineral yang paling banyak ditemukan dalam tubuh hewan. Kalsium merupakan komponen penting untuk kehidupan sel dan cairan jaringan. Kalsium juga penting dalam aktivitas beberapa sistem enzim dan juga terlibat dalam system koagulasi darah yang unsur kalsiumnya terdapat dalam plasma.
Unsur kalsium sering berbentuk ion Ca 2+ termasuk dalam kelompok IIA dalam sistem berkala dan logam kelas A. Kalsium sering juga berikatan dengan perotein yang berhubungan dengan fungsi metabolisme organ. Fungsi penting dari kalsium di luar sel ( ekstraselkuler) ialah mencegah terjadinya gumpalan darah, gumpalan ini adalah merupakan protein darah yang tidak larut. Peranan kalsium dalam sel (intraseluler) yang penting adalah dalam eksitasi saraf dan kontraksi otot. Kontraksi otot merupakan proses yang kompleks dimana terjadinya perubahan permeabilitas memberan sehingga Ca2+ terbebaskan dan menyebabkan kontraksi. Aktifitas kalsium tersebut dalam protein tidak dapat digantikan oleh ion lain(Darmono,1995). Kalsium sangat diperlukan dalam pembekuan darah, vitamin D mengoptimalkan penyerapan kalsium dalam darah. Vitamin K mengikat kalsium dalam tulang. Penyerapan kalsium dalam tubuh perlu bantuan vitamin D.
Hasil pengujian standar dari masing-masing mineral yaitu pada uji Cu dengan sampel standarnya CuSO4 warna awal adalah biru tua setelah direaksikan dengan larutan garam Rochele dan garam nitroso-R-salt menghasilkan warna kuning. Sedangkan dengan menggunakan larutan yang sama pada uji Co dan Fe dengan menggunakan sampel CoCl2 unggu dan FeSO4 kuning, menghasilkan uji standar Co menjadi warna merah bata dan Fe berwarna hijau. Pada uji Mg2+ dengan sampel MgSO4 yang direaksikan dengan KOH dan iodium menghasilkan warna coklat sedangkan sampel MgO direaksikan dengan KOH dan iodium tidak terjadi perubahan warna. Uji Zn2+ dengan sampel Zn murni yang direaksikan dengan NaOH 2N dan dithizone menghasilkan warna orange, uji Clˉ dengan sampel NaCl cair yang direaksikan dengan AgNO3 5% dan HNO3 2N menghasilkan endapan putih, sedangkan pada uji CO2 dengan sampel CaCO3 yang direaksikan dengan HCl menghasilkan gelembung-gelembung kecil.
Uji mineral pada tepung ikan dinyatakan positif mengandung Fe dan Zn. Jenis pakan mix dinyatakan postif mengandung Cu dan Zn. Pada pakan (kosentrat) domba dinyatakan positif mengandung Fe dan Zn. Sedangkan pada uji peran Ca dalam pembekuan susu lebih cepat terjadi pada susu full cream, lalu pada susu skim, dan susu kedelai. Dilihat dari proses penyerapan vitamin D terhadap Ca, dengan kelarutan vitamin D terhadap lemak yang menyebabkan pengendapan atau pembekuan pada susu full cream lebih cepat terjadi. Pada susu skim, lemak yang terkandung sudah sangat sedikit sehingga kandungan Ca didalamnya pun dipastikan sudah mulai berkurang, sehingga pengendapannya punkurang cepat.
Kesimpulan
Mineral merupakan zat anorganik yang sangat diperlukan oleh ternak, walau dengan jumlah yang sedikit namun keseimbangan dan ketersediannya harus terpenuhi dan cukup untuk ternak. Definsiasi yang terjadi dapat menggangu metabolisme, penyerapan zat lain, serta terhambatnya fungsi tubuh. Dalam praktikum kali ini, setiap sampel uji pakan yang dinyatakan positif uji mineral maka dapat disimpulkan mengandung jenis mineral tersebut. Kandungan mineral pada pakan merupakan salah satu faktor penentu baik tidaknya pakan tersebut dikonsumsi serta menjadi acuan formulasi ransum ternak.
Daftar Pustaka
Church, D. C. 1991. The Ruminal Animal : Digestive, Physiology and Nutrition. Volume 2. Prentice Hall, New Jersey.
Darmono dan S. Bahri. 1990. Defisiensi mineral pada ternak ruminansia di Indonesia: natrium. Penyakit Hewan 22(40): 128−132.
Girindra, A. 1998. Biokimia Patologi Hewan. Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor, Bogor
Kardaya, D. 2000. Pengaruh suplementasi mineral organik (Zn-Proteinat, Cu Proteinat) dan amonium molibdat terhadap performans domba lokal. Tesis. Program Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Kardaya, D., Supriyati, Suryahadi, dan T Toharmat. 2001. Pengaruuh suplementasi Zn-Proteinat, Cu-Proteinat dan amonium molibdat terhadap performans domba lokal. Media Peternakan, 24 (11) : 1-9
Linder, M. C. 1992. Biokimia Nutrisi dan Metabolisme. Dengan pemakaian secara klinis. Terjemahan. A. Parakkasi. Universitas Indonesia Press, Jakarta.
McDowell, L. R. 1992. Mineral in Animal and Human Nutrition. Academic Press, INC, San Diego.
Miller, J. K., N. Ramsey and F. C. Madson. 1998. The Trace Elements. In : Church, D. C. (Ed). The Ruminal Animal : Digestive, Physiology and Nutrition. Prentice Hall, New Jersey.
Nugroho. 1986. Penyakit Kekurangan Mineral pada Sapi. Penerbit Eka Offset. Semarang.
Perry, T. W., A. E. Cullison and R.S. Lowrey. 2003. Feeds and Feeding. Sixth Edition. Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, New Jersey.
Tillman, A. D., H. Hartadi, S Reksohadiprojo, S. Prawirokusumo dan S. Lebdosukujo. 1998. Ilmu Makanan Ternak Dasar. Cetakan Ke- 6. Fakultas Peternakan. Universitas Gajah Mada. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Underwood, E. J. 1981. The Mineral Nutrition of Livestock. Second Edition. Commonweath Agricultural Bureaux, London.
Underwood, E. J. and N. F. Suttle. 1999. The Mineral Nutrition of Livestock. Third Edition. CABI Publishing, London.
hesti anggrani 