MENGENAL BIOFILM: WUJUD GAYA HIDUP BAKTERIA

Bakteria secara umum mampu mengekspresikan dua bentuk fenotip yang terkait dengan gaya hidupnya (life style), yaitu Planktonic phenotype dan Biofilm phenotype. Bisa terjadi baik secara in-vitro (air, tanah) maupun secara in-vivo (dalam tubuh induk semang).

Gaya hidup ternyata tidak hanya dijumpai dalam peradaban umat manusia, tetapi juga dalam dunia bakteria. Tulisan ini berusaha meneropong satu gaya hidup bakteria dalam wujud biofilm yang menjadi sumber kontaminasi mikroba patogen dalam sistem distribusi air minum ayam modern.

Seyogianya, pasca pakan non-AGP (Antibiotic Growth Promoter) cemaran mikroba patogen bagi ayam modern, termasuk via air minum, secara holistik harus direduksi semaksimal mungkin, dengan demikian performa akhir tetap optimal dan stabil.

Kenangan tentang Bakteria
Bakteria adalah mikroorganisme prokariotik (tidak mempunyai membran inti sel), dengan ukuran berkisar 0,5-5,0 µm dan berbentuk bacili, cocci, spirilia atau seperti koil. Kebanyakan bakteria berada dalam rupa sel-sel tunggal, tapi ada juga yang cenderung berada dalam kelompok, misalnya streptococcus berbentuk seperti rantai atau staphylococcus akan tampak seperti serumpun buah anggur (Hermans et al., 2010; Timoney, 2010).

Selain secara in-vivo (di dalam tubuh induk semang), bakteria juga mampu untuk berkembang biak secara in-vitro (di luar tubuh induk semang), selama kondisi media atau substrat ideal dan cukup nutrisi yang dibutuhkan (Garret et al., 2008).

Hans Christian Gram pada 1884, membagi bakteria menjadi dua kelompok besar berdasarkan teknik pewarnaan yang ditemukannya. Dengan pewarnaan gram, dinding sel bakteria gram positif yang kaya akan senyawa peptidoglikan dan lipoprotein akan menyerap warna biru-keunguan, sedangkan dinding sel bakteria gram negatif yang terdiri dari peptidoglikan dan lipopolisakarida (LPS) akan menyerap warna merah jambu.

Perbedaan komposisi kimiawi dinding sel juga yang menyebabkan perbedaan sensitivitas bakteria terhadap sediaan antimikroba maupun preparat logam berat seperti perak (Ag) dan tembaga alias Cu (Azam et al., 2012; Chernousova et al., 2013).

Gaya Hidup dan Biofilm
Secara alamiah, baik in-vivo maupun in-vitro, bakteria mengekspresikan dua buah bentuk fenotip yang terkait erat dengan model gaya hidupnya yang saling berlawanan satu sama lain (Hall-Stoodley et al., 2004; Römling, 2005; Garret et al., 2008), yaitu:… Selengkapnya baca di Majalah Infovet edisi Maret 2022.

Ditulis oleh:

Tony Unandar (Anggota Dewan Pakar ASOHI)

MANFAAT SENYAWA BUTIRAT

Struktur kimia kalsium butirat (kiri) dan tributirin (kanan).

Senyawa butirat merupakan imbuhan pakan yang banyak dipromosikan sebagai pengganti Antibiotic Growth Promoter (AGP) karena keunikannya. Asam butirat sebenarnya termasuk ke dalam kelompok pengasam (acidifier) karena merupakan asam organik rantai pendek yang mudah menguap, tetapi asam butirat mempunyai manfaat lain yang berbeda dengan asam organik lainya seperti asam asetat (cuka) maupun propionat. Penemuan asam butirat yang berperan dalam saluran pencernaan ditemukan pada manusia terlebih dahulu sebelum dikembangkan untuk ternak.

Struktur Kimia
Seperti halnya kelompok asam, asam butirat mempunyai gugus karboksilat (-COOH) dengan rantai karbon sebanyak empat buah, sedangkan untuk rantai karbon 1, 2 dan 3 buah dinamakan asam format, asam asetat dan asam propionat. Karena sifatnya yang mudah menguap dan menimbulkan bau yang tidak sedap, maka asam butirat dibuat dalam bentuk garamnya yaitu direaksikan dengan kalsium (atau natrium) menjadi senyawa yang tidak menguap seperti kalsium butirat (lihat gambar di atas), sehingga lebih mudah dicampur ke dalam ransum.

Disamping dalam bentuk garam, di pasaran juga dijual asam butirat yang direaksikan dengan gliserol seperti senyawa lemak pada umumnya (triacyl glycerol) menjadi senyawa yang disebut tributirin yang akan diuraikan lebih lanjut.

Sifat dan Karakteristik sebagai Antibakteri
Asam butirat pada suhu kamar berupa cairan seperti cuka (asam asetat) dan mudah menguap. Asam butirat menghasilkan bau yang tidak sedap sehingga memerlukan penanganan khusus. Karena senyawa butirat merupakan asam, maka pada mulanya kemampuan butirat dalam menghambat perkembangan bakteri dalam usus ternak dikaitkan dengan ion H+ yang dapat menurunkan pH.

Tetapi kemudian diketahui bahwa kemampuan butirat menghambat... Selengkapnya baca di Majalah Infovet edisi Maret 2022.

Ditulis oleh:

Prof Budi Tangendjaja

Konsultan Nutrisi Ternak Unggas

SERI IMBUHAN PAKAN (BAGIAN 3) - ACIDIFIER (PENGASAM): SIFAT, MEKANISME DAN PENGARUHNYA

Asam organik sederhana umumnya berbentuk cairan sehingga larut dalam air dan dapat digunakan dalam air minum ternak. (Foto: Infovet/Ridwan)

Salah satu bahan alternatif pengganti Antibiotic Growth Promoter (AGP) yang banyak dipasarkan adalah acidifier atau pengasam. Bahan yang digunakan umumnya adalah asam organik yang bersifat asam lemah dibanding asam in-organik yang bersifat asam kuat seperti asam sulfat atau asam klorida.

Mekanisme asam organik dalam menghambat pertumbuhan mikroba berbeda dengan asam kuat yang hanya menurunkan pH. Oleh karena itu, perlu dijelaskan mengenai sifat dan mekanisme asam organik, penggunaannya beserta pengaruhnya terhadap terhadap ternak.

Kimia dan Sifatnya

Asam organik umumnya dicirikan dengan adanya gugus karboksilat dalam struktur kimianya. Berdasarkan strukturnya ada asam organik dengan gugus karboksilat sederhana (hanya satu), seperti asam formiat, asetat, propionat dan butirat, atau gugus karboksilat yang dikombinasi dengan gugus hidroksi seperti asam malat, tartarat, sitrat, laktat, atau gugus karboksilat beserta ikatan rangkap seperti asam fumarat dan sorbat.

Asam organik sederhana umumnya berbentuk cairan sehingga larut dalam air dan dapat digunakan dalam air minum ternak. Tetapi karena mudah menguap, sering kali dibuat menjadi garam natrium atau kalsium sehingga menjadi bentuk padatan dan dapat dicampur dalam pakan ternak.

Asam fumarat dan sitrat umumnya berbentuk padatan. Asam sitrat dapat larut dalam air tetapi asam fumarat hanya sedikit larut dalam air. Meskipun demikian, kebanyakan asam-asam ini dibuat garamnya agar meningkatkan kelarutan, seperti asam fumarat dapat ditingkatkan kelarutan dalam air dengan mereaksikan menjadi garam natrium. Apabila direaksikan menjadi garam kalsium, maka kelarutannya jauh lebih rendah. Sifat kelarutan ini penting untuk dipertimbangkan dalam penggunaannya karena pengasam bekerja dalam saluran pencernaan yang sifatnya mesti larut dalam air. Hampir semua enzim pencernaan bersifat hidrolisis yang bekerja dalam larutan. Kelarutan asam organik juga berpengaruh terhadap pH dan konstanta keseimbangan (pKa) sangat berperan dalam aktivitas atau kemampuan asam organik dalam memengaruhi mikroba usus.

Beberapa asam organik berbau juga berpengaruh terhadap ternak dan pekerja yang menggunakannya ketika akan dicampur ke dalam pakan. Oleh karenanya, asam organik jenis ini banyak direaksikan menjadi garamnya untuk mengurangi penguapan. Disamping rekasi kimia dalam bentuk garam. Teknologi lain yang dapat mengurangi penguapan adalah “coating” atau pelingkupan menggunakan minyak, sehingga asam organik seperti molekul yang dilingkupi minyak menjadi tidak mudah menguap.

Mekanisme Kerja

Kesehatan usus memegang peranan penting pada ternak karena usus merupakan tempat penyerapan zat gizi dan juga terbentuknya zat kekebalan untuk menangkal penyakit. Mikroba dalam usus juga berperan dalam kesehatan usus dan jenis maupun jumlah mikroba akan dipengaruhi oleh kondisi dalam usus.

Salah satu faktor lingkungan yang berperan adalah... Selengkapnya baca di Majalah Infovet edisi Januari 2022.

Ditulis oleh:

Prof Budi Tangendjaja

Konsultan Nutrisi Ternak Unggas

MENINGKATKAN KESEHATAN DAN PRODUKTIVITAS AYAM TANPA AGP

Direktur Pakan, Agus Sunanto, saat menjadi keynote speaker dalam webinar “Training Formulasi Pakan Tanpa AGP”. (Foto: Infovet/Ridwan)

Dampak penggunaan antibiotic growth promoter (AGP) pada industri ayam ras menjadi alasan pemerintah melarang AGP yang biasanya digunakan melalui pakan. Walau diketahui penggunaannya dapat membantu menekan bakteri patogen di saluran pencernaan.

Namun dalam jangka panjang pemberian AGP dapat menimbulkan residu antibiotik pada produk unggas yang berbahaya dikonsumsi manusia, yang turut meningkatkan kasus antimicrobial resistant (AMR).

“Survei WHO pada 2014 menyebutkan angka kematian global akibat AMR sebanyak 700 juta jiwa (low estimate) dan diperkirakan meningkat menjadi 10 juta jiwa di tahun 2050 mendatang. Banyak negara di Eropa melarang semua jenis antibiotik sebagai growth promoter,” ujar Direktur Pakan Ditjen PKH Kementerian Pertanian, Agus Sunanto, dalam webinar “Training Formulasi Pakan Tanpa AGP”, Rabu (8/9/2021), yang merupakan rangkaian kegiatan Hari Ayam dan Telur Nasional (HATN) dan World Egg Day (WED) 2021 di Provinsi NTT pada Oktober mendatang.

Pelarangan AGP di Indonesia telah diatur melalui berbagai regulasi, diantaranya UU No. 18/2009 jo UU No. 41/2014 tentang Peternakan dan Kesehatan Hewan, Permentan No. 14/2017 tentang Klasifikasi Obat Hewan, Permentan No. 22/2017 mengenai Pendaftaran dan Peredaran Pakan dan Permentan No. 65/2007 tentang Pengawasan Mutu dan Keamanan Pakan.

Dipaparkan Agus, tujuan dari pelarangan AGP tersebut untuk mencegah terjadinya residu obat pada ternak dan resitensi mikroba patogen, mencegah gangguan kesehatan pada manusia, serta menjaga kesehatan lingkungan.

Oleh karena itu, kata dia, langkah strategis yang bisa diupayakan untuk meningkatkan kesehatan dan produktivitas ayam bisa menggunakan alternatif seperti probiotik, prebiotik, asam organik, minyak esensial, enzim, maupun feed supplement berkualitas.

“Juga dengan penerapan biosekuriti tiga zona, peningkatan kualitas pakan dan pemilihan DOC yang sehat, berkualitas dan bersertifikat,” ungkap Agus.

Hal senada juga disampaikan Direktur Nutricell Pacific, Wira Wisnu, yang menjadi narasumber. Dikatakan di era bebas AGP sekarang ini, pelaku budi daya unggas harus lebih jeli dalam perbaikan pemeliharaan.

Dijelaskan Wira, beberapa hal yang bisa menjadi pertimbangan untuk mengoptimalkan performa ayam yakni dengan memperhatikan kepadatan kandang, kebutuhan air, ketersediaan dan kualitas pakan.

“Serta bagaimana kita mengatur temperatur, kelembapan, oksigen, manajemen pH saluran pencernaan (keseimbangan mikroflora), pengelolaan organ hati dan usus, serta meminimalisir kondisi stres pada ayam,” katanya. (RBS)

MENGGALI LEBIH DALAM POTENSI COPPER HIDROKLORIDA SEBAGAI IMBUHAN PAKAN

Tembaga, atau dalam bahasa inggris disebut dengan copper, yang dalam bahasa latin disebut dengan cuprum (Cu) merupakan salah satu unsur kimia yang namanya sering kita dengar. Nyatanya copper memiliki efek bakterisidal dan fungisidal dalam konsentrasi tertentu sehingga dapat dimanfaatkan sebagai substituen antibiotik pemacu pertumbuhan (AGP) terutama pada ternak monogastrik seperti babi dan unggas.

Hal tersebut dibahas secara mendalam oleh Prof. Hans Stein, peneliti dari Illinois University dan Alice Hibbert Global Program Manager - Trace Mineral Trouw Nutrition dalam sebuah webinar bertajuk "Effect of hydroxy copper chloride on growth performance of monogastric animals" Rabu (28/7) lalu.

Prof. Hans Stein lebih dulu menjabarkan secara detil efek pemberian hidroksi copper klorida sebagai imbuhan pakan pada babi. Dari kacamata nutrisi ternak, copper memiliki beberapa fungsi seperti anitbakteri, sebagai mikronutrien, membantu dalam beberapa reaksi metabolisme, dan sebagai komponen dari metaloenzim (enzim yang berkaitan dengan logam). 

Lebih lanjut dalam presentasinya Prof. Stein menjabarkan berbagai hasil penelitian yang dilakukan oleh timnya pada babi. Dimana copper dalam bentuk sediaan hidroksi copper klorida teruji dan terbukti dapat meningkatkan performa pertumbuhan, meningkatkan kecernaan nutrisi, meningkatkan performa bakteri baik pada saluran cerna, dan berfungsi dalam metabolisme lemak. 

"Intinya copper ini memiliki potensi yang jika diberikan dalam ransum babi dalam jumlah yang tepat, main goal -nya adalah copper dapat membantu dalam meningkatkan kesehatan saluran cerna dan meningkatkan performa sistem imun babi," tukas Prof Stein.

Senada dengan Prof Stei, Alice Hibbert juga menjbarkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh timnya di berbagai negara terkait efek copper sebagai imbuhan pakan pada ayam. Ia mengatakan bahwa ayam merupakan sumber protein hewani terbanyak yang dikonsumsi oleh manusia di dunia.

Selain itu Alice juga menyinggung mengenai isu Antimicrobial Resisstance yang sudah mendunia dimana kita tahu bahwa salah satu penyebabnya adalah penggunaan antibiotik yang kurang terkontrol di sektor peternakan, terutama ayam.

Oleh karenanya Alice mengatakan bahwa copper dapat menjadi bahan alternatif dalam mengurangi penggunaan antibiotik baik sebagai growth promoter maupun medikasi. Hal ini bukan tanpa alasan, karena dalam beberapa hasil penelitian yang dijabarkan oleh Alice, copper dapat menghambat pertumbuhan bakteri patogen pada unggas seperti C. perfringens, S. enteritidis, dan S. gallinarum.

"Kami juga sudah membandingkan penggunaan copper vs AGP (BMD) pada ayam, dan hasilnya penggunaan hidroksi copper klorida bisa berefek sama bahkan lebih baik dari BMD, selain itu cost yang dikeluarkan lebih rendah, dan yang terpenting performa juga tetap terjaga," tutur Alice. (CR)

MENGAPA AGP DILARANG

Alasan pelarangan AGP sebenarnya bukan bermaksud menyulitkan peternak dengan menurunnya produksi. AGP dilarang karena untuk melindungi konsumen/masyarakat. Yaitu demi kesehatan kita dan anak cucu kita nantinya.

AGP adalah antibiotik untuk pemacu pertumbuhan. Dulu digunakan untuk mencegah pertumbuhan bakteri yang menimbulkan penyakit. Namun sebenarnya peggunaan antibiotik seharusnya digunakan dengan dosis terapi (terapeutika) sehingga bisa membunuh bakteri.

AGP sendiri menggunakan dosis di bawah dosis terapi (subterapeutika). Dosis ini hanya untuk mengendalikan bakteri dan tidak sampai membunuh bakterinya.

Akibatnya bakteri menjadi resisten, sederhananya menjadi kebal terhadap obat-obatan, kebal terhadap antibiotik. Inilah yang jadi masalah.

Ayam broiler yang diberi AGP akan mengandung bakteri resisten. Jika ayam itu dimakan oleh manusia, bakteri resisten itu berpindah ke tubuh manusia.

Bahayanya, 1 saja bakteri resisten bisa menularkan kekebalannya ke bakteri-bakteri lain. Akibatnya manusia yang di dalam tubuhnya ada bakteri resisten, jika ia sakit dan diobati maka bisa tidak sembuh-sembuh.

Kita tentu tidak mau hal itu terjadi pada kita, juga pada anak cucu kita kelak. Dampak lainnya adalah sakit yang diderita makin parah, timbul kematian, alergi, dll.

Jadi alasan utama kenapa AGP dilarang adalah kejadian resistensi bakteri yang tinggi. Bakteri menjadi kebal terhadap banyak antibiotik. Bahkan ngerinya lagi juga kebal terhadap antibiotik yang khusus digunakan untuk mengatasi bakteri multi resisten.

MEMAKSIMALKAN FUNGSI SEDIAAN PROBIOTIK

Data Market sediaan probiotik di dunia. (Gambar: Istimewa)

Kini probiotik dan prebiotik bisa dibilang menjamur dan sudah banyak digunakan oleh peternak Indonesia. Rata-rata dari mereka mengharap “tuah” dari sediaan yang mereka gunakan, lalu bagaimanakah agar utilisasinya maksimal?

Probiotik dan prebiotik kini bukan barang asing bagi peternak Indonesia. Kini hampir di seluruh toko ternak, poultry shop, bahkan secara daring, sediaan tersebut dapat diakses oleh masyarakat tanpa terkecuali. Produsen sediaan tersebut pun baik dari dalam maupun luar negeri mulai menginvasi pasar Indonesia.

Kenali Cara Penggunaan
Probiotik dan prebiotik biasanya diberikan pada ternak melalui pakan dan air minum alias peroral. Pastinya perbedaan rute pemberian juga akan berbeda pula trik penanganannya. Misalnya saja pada pakan, selama ini dalam dunia peternakan terutama ayam, pakan diberikan dalam bentuk mash, crumble, maupun pellet. Artinya probiotik dan prebiotik ini harus ada di dalam pakan, akan sedikit merepotkan apabila pakan melewati proses pelleting dengan suhu tinggi, tentunya ini akan menjadi tidak efektif. Sebagaimana diketahui bersama bahwa proses pelleting pakan menggunakan suhu yang tinggi, meskipun waktunya singkat.

Suhu tinggi tentunya merupakan ancaman bagi bakteri, karena beberapa jenis bakteri rata-rata akan mati pada suhu tinggi. Tentunya jika harus melewati proses pelleting (suhu 80-90° C), setidaknya harus ada perlakuan khusus pada probiotik maupun prebiotik yang nantinya akan digunakan di dalam formulasi pakan tersebut.

Drh Agustin Indrawati, peneliti sekaligus staf pengajar mikrobiologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor (FKH IPB), mengatakan bahwasanya hal ini pasti perlu diperhitungkan. Berdasarkan beberapa literatur yang ia baca, beberapa jenis bakteri asam laktat sangat peka dengan suhu tinggi.

“Betul, harus dipertimbangkan itu, jangan sampai menggunakan probiotik tetapi malah kehilangan bahan aktifnya, ya si bakteri baik itu. Soalnya suhu tinggi itu bakteri kurang suka, saya beri contoh misalnya kalau buat yoghurt, susu yang digunakan setelah dipanaskan itu kan harus ditunggu dulu sampai suhunya pas, kalau enggak kan bakteri starter si yoghurt itu juga mati kepanasan,” tutur Agustin.

Ia menyarankan apabila dirasa sulit menggunakan pakan dan harus melewati suhu pelleting, maka sediaan probiotik dan prebiotik harus… Selengkapnya baca di Majalah Infovet edisi Maret 2021 (CR)