ESTIMASI ENERGI DAN PRODUK SAMPING FERMENTASI RANSUM BERBASIS INDEKS SINKRONISASI PROTEIN-ENERGI BERDASARKAN STOIKIOMETRI VOLATILE FATTY ACIDs : KAjIAN IN VITRO
(Energy and By-Products Estimation of Protein-Energy Synchronization Index Based-Ration by Volatile Fatty Acids Stoichiometry: An In Vitro Study)
Afduha Nurus Syamsi*, Hermawan Setyo Widodo, Dewi Puspita Candrasari, Yusuf Subagyo,

## Merryafinola Ifani, dan Lis Safitri
Fakultas Peternakan, Universitas Jenderal Soedirman, Jl. Dr. Soeparno 60, Purwokerto 53122 * Email: afduha.nurus.syamsi@unsoed.ac.id

## ABSTRACT
The protein-energy synchronization (PES) index based-ration is a development in ruminant nutrition aimed at optimizing microbial protein synthesis (MPS). The MPS optimization is attempted by synchronizing the availability of ammonia and energy through an index between 0-1. The more simultaneous the two compounds are, the more increased digestibility, volatile fatty acids (VFA) production, and energy production. This research aims to calculate estimates of energy production and by-products on the PES index based-ration through the stoichiometry of VFA formation. The research material was the rumen fluid of Jawa Randu goats which was taken after slaughtered. The study used a completely randomized design (CRD) with 5 treatments (ration index 0.55; 0.6; 0.65; and 0.7) and 4 replications. Energy estimates and fermentation by-products were calculated based on the stoichiometry of VFA formation. Data were analyzed using variance. The study was carried out by calculating the potential energy production and by-products from VFA products of fermented PES index based-ration. Calculations were carried out based on the stoichiometry of VFA formation; then, the data were analyzed using variance analysis. The results showed that the PES index-based ratio had no significant effect (P>0.05) on all variables (estimated reactant energy, total energy production, efficiency of energy production, methane, wasted energy, hydrogen, carbon dioxide,  and  water).  On  the  other  hand,  research  shows  that  PES  index-based  rations  produce low energy efficiency estimates due to high methane production estimates. This is due to the high proportion of dietary fiber, the formation of acetate, and H 2 and CO 2 .
Keywords : In vitro, Rumen product, Stoichiometry, Synchronization, VFA

## ABSTRAK
Ransum  berbasis  indeks  sinkronisasi  protein-energi  (SPE)  merupakan  pengembangan  nutrisi ruminansia yang ditujukan pada optimalisasi sintesis protein mikroba (SPM). Optimalisasi SPM diupayakan  dengan  sinkronisasi  ketersediaan  ammonia  dan  energi  melalui  indeks  antara  0-1. Semakin  simultanya  kedua  senyawa  tersebut  diharapkan  mampu  meningkatkan  kecernaan, produksi volatile fatty acid (VFA), dan estimasi energi yang dihasilkan. Tujuan penelitian ini adalah untuk menghitung estimasi produksi energi dan produk samping pada ransum berbasis indeks SPE melalui stoikiometri pembentukan VFA. Materi penelitian adalah cairan rumen kambing jawa randu  yang  di  ambil  sesaat  setelah  ternak  dipotong.  Penelitian  menggunakan  Rancangan  acak lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan (Indeks ransum 0,55; 0,6; 0,65; dan 0,7) dan 4 ulangan.  Estimasi energi  dan  produk  hasil  samping  fermentasi  dihitung  berdasarkan  stoikiometri  pembentukan VFA. Data dianalisis dengan analisis variansi. Hasil menunjukkan bahwa ransum berbasis indeks SPE  tidak  berpengaruh  nyata  (P>0,05)  terhadap  semua  variablel  (estimasi  energi  reaktan,  total produksi energi, efisiensi produksi energi, methane, energi terbuang, hidrogen, karbon dioksida, dan air). Disisi lain, penelitian menunjukkan bahwa ransum berbasis indeks SPE menghasilkan estimasi efisiensi produksi energi yang rendah, karena estimasi produksi methane yang tinggi. Hal ini disebabkan karena tingginya proporsi serat ransum, pembentukan asetat, serta H 2 dan CO 2 Kata Kunci : in vitro, produk rumen, sinkronisasi, stoikiometri, VFA

## Syamsi, dkk

## PENDAHULUAN
Strategi  penyusunan  ransum  ruminansia adalah  berbasis  pada  peningkatan  kinerja mikroorganisme  rumen.  Mikroba  memiliki peranan  dalam  proses  fermentasi  pakan  dan menghasilkan energi serta protein utama yang dibutuhkan  oleh  inangnya.  Mikoorganisme berkembang  dengan  memanfaatkan  amonia dan energi. Kedua senyawa ini harus tersedia secara  simultan  (sinkron),  karena  saling membatasi  penggunaanya  dalam  sintesis protein  mikroba  (SPM).  Sinkronisasi  dapat diupayakan melalui berbagai teknik dan salah satunya  adalah  indeks  sinkronisasi  protein- energi (SPE). Teknik ini diaplikasikan melalui penyusunan  ransum  dengan  nilai  indeks antara 0-1. Semakin medekati 1, maka ransum memiliki potensi SPE yang lebih tinggi.
Indeks  SPE  berbagai  jenis  bahan  pakan telah  berhasil  dirangkum  Syamsi et  al. (2023). Contoh  bahan  pakan  yang  berhasil  dieksplor indeks  SPE  nya  adalah  rumput  gajah  (0,72), lamtoro (0,31-0,34), bungkil kelapa (0,72-0,74), ampas  tahu  (0,37-0,59),  dedak  (0,29-0,54)  dan onggok (0,71-0,90). Data tersebut menjadi basis penyusunan ransum dengan target indeks SPE tertentu. Ransum disusun dengan metode trial and eror untuk mencapai target indeks ransum berbasis indeks bahan pakan yang digunakan. Persentase  penggunaan  bahan  pakan  akan bergantung pada sumbangan indeksnya, bukan pada  kandungan  nutrisinya.  Semakin  tinggi indeks  SPE  ransum,  maka  produksi volatile fatty acids (VFA) juga semakin tinggi (Suhada et al. , 2016). Terdapat peningkatan produksi VFA pada ransum dengan SPE yang simultan. Hal ini  didukung  dengan  peningkatan  SPM  pada ransum  yang  sama.  Sintesis  protein  mikroba yang tinggi di dalam rumen menggambarkan tingginya koloni dan aktivitas mikroba rumen. Hal ini akan sejalan dengan peningkatan pada kecernaan,  aktivitas  fermentasi  rumen,  dan produk metabolisme yang dihasilkan (Chen et al. , 2022). Volatile  Fatty  Acids (VFA)  merupakan sumber energi utama yang dihasilkan dari proses fermentasi rumen bagi ruminansia. Produk ini merupakan  hasil  fermentasi  dari  karbohidrat pakan (heksosa, glukosa, amylose, xylosa dan lainya).  Senyawa  ini  tersusun  sebagian  besar oleh asetat (C2), propionate (C3), butirat (C4), dan asam lemak rantai cabang yang beragam. Berdasarkan  pada  stoikiometri  pembentukan VFA, juga dihasilkan produk samping berupa gas CO 2 , H 2 , CH 4 , dan air. Keseluruhan produk
fermentasi  karbohidrat  ini  pada  dasarnya saling berkaitan dan mempengaruhi, meskipun ada sebagian gas dan air yang terbuang. Kajian tentang  potensi  energi  dari  pakan  berbasis indeks  sinkronisasi  perlu  untuk  dikaji  lebih mendalam.  Energi  menjadi  kebutuhan  utama dalam metabolisme dan produktivitas ternak. Estimasi  energi  yang  masuk  dari  sumber karbohidrat  (reaktan)  dan  estimasi  energi yang terbuang dari methan menjadi informasi yang penting dalam menciptakan pakan yang efisien.
Energi  ransum  dapat  di  estimasi  melalui stoikiometri  pembentukan  VFA,  selain  itu juga  dapat  dihitung  potensi  jumlah  produk sampingnya  (Jayanegara et  al. ,  2013;  Syamsi dkk . , 2022). Penelitian tentang estimasi energi dilakukan  oleh  Ifani  dkk . (2023)  dengan ransum  yang  menggunakan  sumber  protein bungkil  kedelai  terproteksi  tanin.  Penelitian tersebut menghasilkan produksi energi antara 10.436,29-14.140,94 kkal, energi terbuang antara 2.815-3.911  kkal,  dan  dengan  efisiensi  energi mencapai  80,15%.  Ransum  berbasis  indeks SPE menghasilkan produksi VFA yang cukup tinggi. Hal ini menunjukkan potensi produksi energi  yang  tinggi  pula,  namun  perlu  dikaji potensi  energi  terbuangnya.  Hasil  estimasi tersebut  akan  menggambarkan  lebih  rinci tentang efisiensi pakan berbasis indeks SPE.
Penelitian tentang ransum berbasis indeks SPE 0,55-0,7 telah dilakukan oleh Syamsi dan Ifani  (2023).  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa rata-rata produksi VFA antara 142-166,8 mM. Kadar VFA tertinggi didapat pada ransum dengan  indeks  0,6.  Data  penelitian  tersebut dapat  digunakan  untuk  menguraikan  lebih detail  tentang  potensi  energi  yang  mungkin disumbangkan  oleh  ransum  berbasis  indeks SPE.  Oleh  karena  itu,  tujuan  penelitian  ini adalah  untuk  menghitung  estimasi  produksi energi dan produk samping fermentasi rumen pada  ransum  berbasis  indeks  SPE  melalui stoikiometri pembentukan VFA.

## MATERI DAN METODE

## Materi
Materi  yang  digunakan  adalah  cairan rumen  kambing  jawa  randu  yang  diambil sesaat  setelah  kambing  di  potong.  Ransum perlakuan tersusun atas rumput gajah, lamtoro, bungkil  kelapa,  ampas  tahu,  dedak,  onggok, dan mineral mix.
JITP Vol. 12 No. 1,  2024

## Metode

## Desain eksperimen
Penelitian dilakukan secara eksperimental yang di desain dengan rancangan acak lengkap (RAL). Terdapat 4 perlakuan ransum berbasis indeks sinkronisasi protein-energi (SPE) yaitu 0,55, 0,6, 0,65, dan 0,7. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak 5 kali, sehingga terdapat 20 unit  percobaan.  Gambaran  perlakuan  dapat dilihat pada Tabel 1.

## Penyusunan ransum perlakuan
Ransum  perlakuan  (Tabel  1)  telah dipublikasi  pada  penelitian  sebelumnya  oleh Syamsi  dan  Ifani  (2023).  Ransum  disusun menggunakan  metode trial  and  eror untuk mencapai  indeks  SPE  yang  ditetapkan  pada masing-masing  perlakuan  (0,55;  0,6;  0,65; dan  0,7).  Ransum  disusun  berdasarkan indeks  SPE  masing-masing  bahan  pakan, sehingga persentase penggunaan bahan pakan ditentukan dari banyaknya sumbangan angka
indeks untuk mencapai indeks ransum. Indeks masing-masing  bahan  pakan  adalah  sebagai berikut.  Rumput  gajah  (0,72),  lamtoro  (0,31- 0,34),  bungkil  kelapa  (0,72-0,74),  ampas  tahu (0,37-0,59),  dedak  (0,29-0,54),  dan  onggok (0,71-0,9). Mineral tidak memiliki indeks SPE, sehingga  tidak  diperhitungkan  sumbangan indeks SPE nya (Syamsi dkk ., 2023).

## Tahap pengukuran variabel
Tahap  pertama  adalah  mengukur  VFA parsial menggunakan metode gas kromatografi untuk  mendapatkan  molar  asam  asetat  (C2), propionate (C3) dan butirat (C4). Ketiga data ini merupakan  basis  dasar  perhitungan  estimasi energi dan produk samping fermentasi rumen. Data  C2,  C3,  dan  C4  tidak  dihadirkan  dalam penelitian  ini,  karena  telah  dipublikasi  pada penelitian  sebelumnya  oleh  Syamsi  dan  Ifani (2023). Tahap  kedua  adalah  menghitung potensi  produksi  energi  dan  hasil  samping fermentasi  berdasarkan  Bruinenberg et  al.
Tabel 1. Komposisi dan nutrisi ransum perlakuan Bahan pakan Perlakuan R1 R2 R3 R4 Indeks SPE 0,55 0,60 0,65 0,70 Rumput gajah (%) 20 30 40 50 Lamtoro (%) 40 30 20 8 Bungkil kelapa (%) 5 10 11 11 Ampas tahu (%) 15 10 7 8 Dedak (%) 15 10 7 8 Onggok (%) 4 9 14 14 Mineral mix (%) 1 1 1 1 Total (%) 100 100 100 100 Kadar nutrisi Bahan kering (%) 82,65 83,34 84,03 82,91 Air (%) 17,35 16,66 15,97 17,09 Bahan organik (%/BK) 87,27 84,62 83,86 83,47 Abu (%/BK) 12,73 15,38 16,14 16,53 Protein kasar (%/BK) 15,55 14,80 13,91 12,40 Serat kasar (%/BK) 33,39 33,65 29,44 29,30 Lemak kasar (%/BK) 6,32 4,30 3,60 3,24 BETN (%/BK) 32,01 31,87 36,90 38,53 TDN (%/BK) 52,46 50,05 51,81 50,99
Keterangan:  Sumber susunan ransum: Syamsi and Ifani (2023); BK: bahan kering; %/BK: persentase berdasarkan bahan kering ransum;
BETN: bahan ektrak tanpa nitrogen; BETN: 100% - (%PK + %LK + %SK +
%Abu); (TDN: total digestible nutrients; TDN: (70,60 + 0,259 PK + 1,01 LK) – (0,76 SK + 0,0991 BETN); Sumber: Hartadi dkk., (1980).
(2002)  yang  dikembangkan  oleh  Syamsi  dkk . (2022).  Keduanya  dihitung  berdasarkan  hasil perhitungan  VFA  parsial  (C2,  C3,  dan  C4) yang  dimasukan  dalam  model  stoikiometri pembentukan VFA (Gambar 1) yang dijabarkan rumus perhitunganya pada Tabel 2.
Hasil  perhitungan  asetat  (R),  propionat (S), butirat (T), karbohidrat (U), dan metana (V) pada Tabel 2 selanjutnya dikali dengan masing- masing potensi energinya. Karbohidrat dihitung sebagai  energi  reaktan  dan  metana  sebagai energi  terbuang.  Produk  samping  fermentasi adalah W, X, dan Y sesuai dengan angka yang terhitung  dalam  Tabel  2.  Rumus  perhitungan potensi energi dikembangkan oleh Syamsi dkk. (2022)  yang  diadopsi  dari  Bruinenberg et  al. (2002) serta Owens dan Basalan (2016). Adapun rumus perhitungannya adalah sebagai berikut.
Energi produk 1. Asetat  (Σx)  x  209,4  kkal;  Propionat  (Σy)  x 367,2 kkal; Butirat (Σz) x 524,3 kkal Total produksi energi 2. Produksi  energi  =  energi  produk  asetat  + propionat + butirat
Energi reaktan 3. ER= Karbohidrat (Σa) x 673 kkal
Efisiensi konversi gula menjadi VFA 4. Efisiensi produksi energi = (Total produksi energi/ Energi reaktan) x 100
Methan (Energi terbuang)
5. Energi methan= Total methan x 210,8 kkal Persentase methan= (Total energi methan/ Energi reaktan) x 100

## Variabel
Variabel  yang  diukur  dalam  penelitian
ini  adalah  energi  dari  asetat,  propionate,  dan butirat,  kemudian  energi  reaktan,  efisiensi produksi  energi,  energi  terbuang,  metana, hidrogen (H 2 ), karbondioksida (CO 2 ), dan air.

## Analisis data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan  analisis  variansi  dengan  uji lanjut menggunakan orthogonal polinomial.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Volatile fatty acids (VFA) merupakan 80% sumber energi bagi ruminansia yang dihasilkan utamanya  dari  fermentasi  karbohidrat  di dalam rumen. Karbohidrat yang di fermentasi di dalam rumen dapat berupa neutral detergent fiber (pati/amilum), acid detergent fiber (selulosa dan  hemiselulosa),  atau  bentuk  polimer dan  monomer  lainnya.  Keseluruhan  jenis karbohidrat ini akan menghasilkan asam lemak volatile yang beragam seperti asetat, propionat, butirat, serta asam lemak rantai cabang (valerat, isovalerate,  isobutirat,  dan  lainnya).  Asetat, propionat,  dan  butirat  merupakan  proposi tertinggi, dan masing-masing memiliki potensi sumbangan  energi  yang  berbeda.  Setiap  mol asetat  memiliki  potensi  sumbangan  energi sebesar  209,4  kkal,  setiap  mol  propionate sebesar  367,2  kkal,  dan  setiap  mol  butirat sebesar  524,3  kkal  (Bruinenberg et  al. ,  2002; Owens dan Basalan, 2016). Hasil  analisis  variansi  menunjukkan bahwa indeks sinkronisasi protein-energi (SPE) ransum  tidak  berpengaruh  nyata  (P>0.05) terhadap  seluruh  variabel  estimasi  produksi energi  dan  hasil  samping  fermentasi  rumen
Gambar 1. Stoikiometri pembentukan volatile fatty acids (VFA)
(Tabel 3 dan Tabel 4). Hasil tidak sejalan dengan Syamsi  dan  Ifani  (2023)  yang  data  penelitian VFA nya digunakan sebagai dasar perhitungan penelitian ini. Penelitian tersebut menunjukkan pengaruh  indeks  SPE  ransum  yang  sangat signifikan  terhadap  produksi  total  VFA  dan propionat,  meskipun  tidak  berpengaruh terhadap produksi asetat dan butirat. Penelitian tersebut  juga  membuktikan  bahwa  produksi VFA  total  (166,80  mM)  dan  propionat  (34,78 mM) tertinggi pada ransum indeks SPE 0,6. Hal ini menunjukkan bahwa signifikansi produksi VFA  tidak  menjamin  signifikansi  yang  sama terhadap  estimasi  produksi  energinya  (Tabel 3).  Button et  al. (2013)  menyatakan  bahwa data  dengan  satuan  ukuran  yang  lebih  besar memang memiliki kecenderungan signifikansi yang  rendah  dibandingkan  data  yang  kecil. Rosmalia et  al. (2022)  dan  Syamsi  dan  Ifani
(2023)  menambahkan  bahwa  sinkronisasi utamanya tetap perlu fokus dengan imbangan BETN dan protein dalam ransum. Oleh karena itu,  indeks  SPE  yang  besar  belum  menjamin fermentabilitas  dan  produksi  VFA  yang  lebih baik. Meskipun  tidak  memiliki  signifikansi yang nyata, namun penelitian ini mengungkap bahwa  ransum  berbasis  indeks  SPE  mampu menghasilkan  produksi  energi  yang  tinggi yaitu antara 39.154,25-42.247,70 kkal. Hasil ini lebih  besar  dibandingkan  Syamsi  dkk . (2022) yaitu  antara  15.334,50-15.736,69  kkal.  Hal  ini berkorelasi  dengan  estimasi  energi  reaktan yang  termanfaatkan,  dimana  pada  penelitian ini  kisaran  energi  reaktan  antara  53.483,31- 57.654,56  kkal  dibandingkan  penelitian tersebut  yaitu  antara  23.225,23-25.580,73  kkal. Energi reaktan merupakan potensi energi yang
Tabel 2. Formula perhitungan estimasi energi dan produk samping fermentasi berdasarkan stoikiometri pembentukan VFA Kode Formula kimia Produk Rumus perhitungan Asetat A CH 3 COOH Asetat Acetat (Σx) B C 6 H 12 O 6 Karbohidrat A x 0,5 C H 2 Hidrogen A x 2 D CO 2 Karbondioksida A E H 2 O Air A Propionat F CH 3 CH 2 COOH Propionat Propionat (Σy) G C 6 H 12 O 6 Karbohidrat F x 0,5 H H 2 Hidrogen F I H 2 O Air F Butirat J CH 3 CH 2 CH 2 COOH Butirat Butirat (Σz) K C 6 H 12 O 6 Karbohidrat J L H 2 Hidrogen J x 2 M CO 2 Karbondioksida J x 2 Metana N H 2 Hidrogen (C+L)-H O CO 2 Karbon dioksida N/4 P CH 4 Metana O Q H2O Air O x 2 Total akhir R CH 3 COOH Asetat A S CH 3 CH 2 COOH Propionat F T CH 3 CH 2 CH 2 COOH Butirat J U C 6 H 12 O 6 (Σa) Karbohidrat B+G+K V CH 4 Metana N W H 2 Hidrogen (C+L)-H X CO 2 Karbon dioksida (D+M)-O Y H 2 O Air
Q-E-I
Keterangan: Kode alfabet untuk proses kalkulasi (Syamsi et al ., 2022)
dihasilkan  oleh  substrat  karbohidrat  untuk dimetabolisem menjadi sumber energi bentuk lainnya.  Oleh  karena  itu,  kualitas  substrat karbohidrat  sangat  mempengaruhi  besaran energi reaktan yang akan dimanfaatkan dalam rumen (Hackmann et al. , 2013). Estimasi energi reaktan berkorelasi dengan produk  asetat,  propionate  dan  butirat.  Tabel 3  menunjukkan  bahwa  proporsi  sumbangan energi  tertinggi  adalah  dari  asetat,  meskipun potensi  energi  tiap  mol  nya  lebih  rendah dibandingkan  dengan  propionat  dan  butirat. Syamsi  dan  Ifani  (2023)  menggambarkan bahwa  proporsi  produksi  VFA  parsial  yaitu Asetat (72,78%), propionat (19,82%) dan butirat (7,40%) dan terkait dengan hasil penelitian ini. Chiba (2014) menyatakan bahwa proporsi VFA parsial  pada  ransum  berbasis  hijauan  yaitu asetat  (68%)  propionate  (20%),  dan  butirat (12%). Tabel 1 menunjukkan kadar serat kasar ransum yang cukup tinggi. Hal ini berdampak pada  tingginya  proporsi  produksi  asetat, sehingga estimasi sumbangan energinya lebih tinggi  dibandingkan  propionate  ataupun butirat.
Proposi asetat yang sangat tinggi (R1-R4) berdampak  pada  tingginya  produksi  metana, energi terbuang (Tabel 4), dan turunya efisiensi pembentukan  energi  dari  karbohidrat  (Tabel
3). Sebagaimana dikemukakan oleh Orelma et al. (2020)  bahwa  ransum  dengan  kadar  serat yang  tinggi  akan  meningkatkan  produksi asetat dan butirat, disamping itu menurunkan produksi propionat. Ransum perlakuan R1-R4 memiliki serat yang cukup tinggi yaitu antara 29,30-33,65%.  Asetat  dan  butirat  dibentuk melalui  jalur  asetil  coenzim  A  (AC-CoA), sedangkan  propionat  melalui  jalur  piruvat. Hal  mendukung  dikemukakan  oleh Permana et  al. (2014) bahwa  jalur  pembentukan  asetat dan  butirat  lebih  pendek  dan  menghasilkan hidrogen (H 2 ) dan karbon dioksida (CO 2 ) yang tinggi. Hal ini dibuktikan pada Tabel 4 bahwa produksi  H 2 dan  CO 2 tinggi,  dan  berkorelasi dengan produksi asetat dan butirat yang tinggi. Senyawa H 2 dan CO 2 merupakan faktor utama produksi metana (CH 4 ), oleh karena itu produksi CH 4 juga  menjadi  tinggi.  Setiap  1  karbon dari  CO 2 akan  berikatan  dengan  4  hidrogen. Hidrogen  sendiri  sebenarnya  dibutuhkan dalam  proses  pembentukan  propionat, namun Syamsi dan Ifani (2023) menunjukkan aktivitas pembentukan propionat yang rendah. Rendahnya produksi propionat menunjukkan rendahnya  pemanfaat  H 2 pada  jalur  suksinat, sehingga  lebih  banyak  digunakan  pada  jalur methanogenesis.
Ransum  percobaan  penelitian  ini
Tabel 3. Estimasi produksi energi hasil fermentasi Variabel Perlakuan R1 R2 R3 R4 Energi Reaktan (kkal) 54.997,56±3280 57.495,74±1414 57.654,56±4884 53.483,31±3042 Total produksi energi (kkal) 40.508,32±2299 42.274,70±1005 42.083,36±3580 39.154,25±2465 Energi dari Asetat (kkal) • 23.177,23±1672 24.329,77±423 24.654,76±1882 22.896,21±811 Energi dari Propionat (kkal) • 12.238,04±817 12.624,34±307 11.809,15±893 11.381±1087 Energi dari butirat (kkal) • 5.093,05±233 5.320,60±735 5.619,45±887 4.877,04±839 Efisiensi pembentukan energi (%) 73,67±0,58 73,53±0,19 72,99±0,15 73,19±0,48
Keterangan: R1: 0,55; R2: 0,6; R3: 0,65; R4: 0,7; kkal: kilo kalori
Tabel 4. Estimasi jumlah produk samping fermentasi
Variabel Perlakuan R1 R2 R3 R4 Methan (mM) 51,87±3,96 54,57±1,61 56,19±4,72 51,57±1,84 Energi terbuang (kkal) 10.933,56±835 11.503,99±339 11.844,64±994 10.871,69±387 Persen energi terbuang (%) 19,87±0,58 20,01±0,19 20,55±0,15 20,35±0,48 Hidrogen (mM) 207,47±15,85 218,29±6,45 224,76±18,87 206,29±7,36 Karbondioksida (mM) 78,25±4,74 81,91±2,79 82,99±7,49 76,37±4,52 Air (mM) 26,38±1,32 27,34±1,31 26,80±2,82 24,80±2,70
Keterangan: R1: 0,55; R2: 0,6; R3: 0,65; R4: 0,7; mM: mili mol; kkal: kilo kalori
JITP Vol. 12 No. 1,  2024
menghasilkan  estimasi  CH 4 antara  51,57- 56,19  mM,  dengan  estimasi  energi  terbuang antara  10.871,69-11.844,64  kkal,  dan  dengan estimasi  persentase  energi  terbuang  antara 19,87-20,55% (Tabel 4). Potensi energi terbuang melalui  methan  adalah  antara  2-12%  (Tapio et  al. ,  2017).  Tentunya  saja  hasil  penelitian ini  menunjukkan  hasil  yang  sangat  tinggi dibandingkan  standar  tersebut.  Dampaknya adalah rendahnya efisiensi energi dari substrat karbohidrat (Tabel 3) yaitu antara 72,99-73,67%. Sebagaimana diungkapakan oleh Orskov (2012) bahwa  angka  efisiensi  heksosa  (karbohidrat) menjadi  VFA    adalah    sebesar    80%  dengan angka  dibawahnya  menunjukkan  efisiensi yang kurang dan diatasnya merupakan suatu kondisi yang baik. Estimasi produksi air dalam penelitian ini berkisar antara 24,80-27,34 mM. Oleh  karena  itu,  meskipun  penelitian  ini menghasilkan  estimasi  produksi  yang  tinggi, namun  efisiensi  pembentukan  energinya rendah,  karena  tingginya  energi  terbuang. Air  memiliki  peranan  dalam  mendukung pembentukan asetat dan propionate, sedangkan produksinya lebih banyak berasal dari proses methanogenesis (Gambar 1).

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Ransum  berbasis  indeks  sinkronisasi protein-energi  (SPE)  secara  in  vitro menghasilkan  energi  dan  produk  samping fermentasi yang cukup tinggi, namun kurang efisien akibat tingginya produksi metana yang mencapai 56,19-54,57mM dan energi terbuang mencapai 10.871,69-11.844,64.

## Saran
Penyusunan ransum berbasis indeks SPE perlu untuk tetap memperhatikan jenis bahan pakan  yang  digunakan,  terutama  beberapa bahan  pakan  yang  memiliki  senyawa  anti nutrisi tertentu.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  Kepada Masyarakat  Universitas  Jenderal  Soedirman (LPPM Unsoed) yang telah mendanai rangkaian penelitian  indeks  sinkronisasi  protein  dan energi  sejak  Tahun  2020  melalui  hibah  dana BLU Unsoed pada skema Riset Dosen Pemula
(RDP)  dan  Riset  Peningkatan  Kompetensi (RPK).

## DAFTAR PUSTAKA
Achmadi, J., A. T. Suhada, L. K. Nuswantara, and  F.  Wahyono.  2016.  Effect  of synchronization  of  carbohydrate  and protein supply in the sugarcane bagasse- based diet on microbial protein synthesis in  sheep.  J.  Indon.  Trop.  Anim.  Agric., 41(3): 135-144.
Bruinenberg,  M.  H.,  Y.  V.  der  Horning,  R.  E. Agnew, T. Yan, A. M. van Vuuren, and H. Vulk.  2002.  Energy  metabolism  of  dairy cows  feed  on  grass.  Lives.  Product.  Sci., 75: 117-128.
Button, K. S., J. P. Ioannidis, C. Mokrysz, B. A. Nosek, J. Flint, E. S. Robinson, and M. R. Munafo.  2013.  Power  failure:  why  small sample  size  undermines  the  reliability of  neuroscience.  Nature  Rev.  Neurosci., 14(5): 365-376.
Chen, Y. H., C. Y. Chen, and H. T. Wang. 2022. The effect of forage source and concentrated liquid  feedstuff  supplementation  on improving  the  synchronization  of ruminant  dietary  energy  and  nitrogen release in vitro. Fermentation, 8(9): 443.
Chiba,  L.  I.  2014.  Rumen  Microbiology  and Fermentation.  In  Animal  Nutrition Handbook, Auburn University, Alabama.
Hackmann, T. J., L. E. Diese, and J. L. Firkins.
2013. Quantifying the responses of mixed rumen microbes to excess carbohydrates. Appl.  Environ.  Microbiol.,  79(12):  3786- 3795.
Hartadi, H., S. Reksohadiprojo, S. Lebdosukojo,
dan  A.  D.  Tillman.  1980.  Tabel-tabel komposisi  bahan  makanan  ternak  untuk
Indonesia. International Feedstuffs Institute  Utah  Agricultural  Experiment Station,  Utah  State  University.  Logan, United State of America.
Ifani,  M.,  Y.  Subagyo  and  H.  S.  Widodo. 2023.  Estimasi  energi  pada  ransum ruminansia  yang  disuplementasi  bungkil kedelai terproteksi ekstrak daun mahoni: berdasarkan  stoikiometri  pembentukan volatile fatty acids. In Prosiding Seminar Nasional Teknologi Agribisnis Peternakan (STAP), Vol. 10, pp. 510-517.

## Syamsi, dkk
Jayanegara,  A.,  I.  Ikhsan,  and  T.  Toharmat. 2013.  Assessment  of  methane  estimation from  volatile  fatty  acid  stoichiometry  in the rumen in vitro. J. Indon. Trop. Anim. Agric., 38(2): 103-108.
Nehring, K., and G. F. W. Haenlein. 1973. Feed evaluation and ration calculation based on net energy FAT. J. Anim. Sci., 36(5): 949- 964.
Orelma,  H.,  A.  Hokkanen,  I.  Leppänen,  K. Kammiovirta,  M.  Kapulainen,  and    A. Harlin. 2020. Optical cellulose fiber made from  regenerated  cellulose  and  cellulose acetate  for  water  sensor  applications. Cellulose, 27: 1543-1553.
Orskov,  E.  R.  2012.  Energy  nutrition  in ruminants.  Springer  Science  &  Business Media, Germany.
Owens, F.N., and M. Basalan, M. 2016. Ruminal Fermentation.  In:  Millen,  D.,  De  Beni Arrigoni,  M.,  and  Lauritano  Pacheco,  R. (eds).  Rumenology.  Springer,  Cham.  Pp 63-102.
Rosmalia, A., I. G. Permana, and D. Despal. 2022. Synchronization  of  rumen  degradable protein  with  non-fiber  carbohydrate  on microbial  protein  synthesis  and  dairy ration digestibility. Vet. World, 15(2): 252.
Syamsi, A. N., L. Waldi, H. S. Widodo, M. Ifani, dan  Y.  Subagyo.  2022.  Estimasi  energi ransum  berbasis  indeks  sinkronisasi protein-energi  dengan  sumber  protein bebungkilan berbeda: berdasarkan
stoikiometri  pembentukan  volatile  fatty acids.  In  Prosiding  Seminar  Nasional Teknologi Agribisnis Peternakan IX (STAP IX),  Fakultas  Peternakan  Universitas Jenderal  Soedirman  di  Purwokerto  pada 14 – 15 Juni 2022 pp. 663-672.
Syamsi,  A.  N.,  and  M.  Ifani.  2023.  Rumen Fermentation  Profiles  of  Protein-Energy synchronization index-based ration: an in vitro study. Indon. J. Anim.Vet. Sci., 28(1): 22-33.
Syamsi,  A.  N.,  Y.  Subagyo,  H.  S.  Widodo, dan  M.  Ifani.  2023.  Eksplorasi  Indeks Sinkronisasi  Protein-Energi  Bahan  Pakan Untuk  Ternak  Perah  Secara  In  Vitro.  In Prosiding  Seminar  Nasional  Teknologi Agribisnis  Peternakan  10  (STAP  X), Fakultas Peternakan Universitas Jenderal Soedirman  di  Purwokerto  pada  20  –  21 Juni 2023. pp. 406-415.
Tanuwiria, U. H., E. Nurdin, and S. Wira. 2013. Produksi  asam  lemak  terbang,  gas  total, dan  methan  dalam  rumen  sapi  dalam ransum  yang  berimbuhan  kunyit  putih, kunyit mangga dan jinten pada berbagai level Zn-Cu organik (in vitro). In Seminar Nasional Peternakan Berkelanjutan. Universitas  Padjajaran,  Jawa  Barat. (Abstract in English)
Tapio,  I.,  T.  J.  Snelling,  F.  Strozzi,  and  R.  J. Wallace. 2017. The ruminal microbiome is associated  with  methane  emissions  from ruminant livestock. J. Anim. Sci. Biotech., 8(1): 1-11.