I.
Judul
: Efisiensi Metabolisme
II.
Tujuan
: 1. Memahami metode penentuan efisiensi metabolisme hewan secara gravimetri 2. Mengukur tinggi efisiensi metabolisme hewan invertebrata dan vertebrata dengan berbagai variasi faktor eksternal
III.
Dasar Teori
:
Metabolisme merupakan proses fisiologis yang melibatkan keseluruhan reaksi biokimia dalam rangka menyusun (anabolisme) atau menguraikan (katabolisme) berbagai substansi kimiawi yang ada di dalam tubuh seperti glukosa, lipid, protein, hormon, dan berbagai substansi lainnya. Masing-masing Mas ing-masing spesies hewan memiliki laju metabolisme dan tingkat efisiensi metabolisme yang berbeda sesuai dengan kondisi lingkungan, umur, jenis makanan, dan faktor genetik dari hewan tersebut. Metabolisme diperlukan untuk memproduksi energi, membentuk struktur atau meregenerasi struktur tubuh yang rusak, reproduksi serta menyokong keseimbangan homeostasis fis iologis tubuh. (Riawan, 2016). Makhluk multiseluler, baik manusia, hewan, maupun tumbuhan tersusun atas jutaan sel. Tiap sel memiliki fungsi tertentu untuk kelangsungan hidup suatu s uatu organisme. Untuk menjalankan fungsinya, sel melakukan proses metabolisme. Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme meta bolisme terjadi t erjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Metabolisme juga berperan mengubah zat yang beracun menjadi senyawa yang tak beracun dan dapat dikeluarkan dari tubuh. Proses ini disebut detoksifikasi. Umumnya, hasil akhir anabolisme merupakan senyawa pemula untuk proses katabolisme. Hal itu disebabkan sebagian besar proses metabolisme terjadi di dalam sel. Mekanisme masuk dan keluarnya zat kimia melalui membran sel mempunyai arti penting dalam mempertahankan keseimbangan energi dan materi dalam tubuh. Proses sintesis dan penguraian berlangsung dalam berbagai jalur metabolisme. Adapun hasil reaksi tiap tahap metabolisme merupakan senyawa pemula dari tahap reaksi berikutnya. Proses metabolisme yang terjadi di dalam sel makhluk hidup seperti pada tumbuhan dan manusia, melibatkan sebagian besar enzim (katalisator) baik berlangsung secara sintesis (anabolisme) dan respirasi (katabolisme). Pada saat berlangsungnya peristiwa reaksi biokimia di dalam sel, enzim bekerja secara spesifik. Enzim mempercepat reaksi kimia yang menghasilkan senyawa ATP dan senyawa-senyawa lain yang berenergi tinggi 1
seperti pada proses respirasi, fotosintesis, kemosintesis, sintesis protein, dan lemak (Johnson, 1984). Metode gravimetri merupakan metode yang paling sederhana untuk mengestimasi tingkat efisiensi metabolisme hewan. Penghitungan efisiensi dilakukan dengan menentukan perkiraan persentase makanan yang diabsorbsi oleh hewan dari sejumlah makanan yang dikonsumsinya. Hal ini biasanya sangat tergantung kepada jenis makanan, berat badan individu, jenis kelamin, umur dan kondisi lingkungan. Efisiensi metabolisme juga dapat diperkirakan dengan memperhatikan perubahan berat badan hewan. Pertambahan berat badan idealnya merupakan manifestasi dari hasil pertambahan massa komponen fisiologis hewan sebagai akibat dari proses metabolisme. (Riawan, 2016). IV.
Alat dan bahan : A. Praktikum 1. Efisiensi Metabolisme pada Mencit ( Mus musculus) Alat :
1. Kandang mencit 2. Timbangan 3. Kantong plastik 4. Sendok kecil 5. Gelas ukur 6. Sarung tangan 7. Masker 8. Alat tulis Bahan :
1. Mencit putih jantan 2 ekor per-kelompok yang telah dipuasakan selama 2 hari 2. Pakan mencit (roti, keju, jagung, beras merah, sentrat, tempe, kelapa, dan kacang tanah) 3. Air
B. Praktikum 2. Efisiensi Metabolisme Pada Cacing Tanah ( Pheretima sp.) Alat :
1. Ember plastik kecil 4 buah 2. Timbangan 2
3. Kantong plastik 4. Pinset 5. Sarung tangan 6. Alat tulis Bahan :
1. Cacing tanah 40 ekor dengan ukuran relatif sama 2. Tanah lempung merah 3. Tanah kebun 4. Pasir 5. Tanah kandang
V.
Prosedur Kerja A. Praktikum 1. Efisiensi Metabolisme pada Mencit ( Mus musculus)
1. Menyediakan 2 unit kandang mencit (A dan B) yang bersih dan lengkap dengan wadah makanan dan minuman. 2. Meletakkan bahan makanan berupa pakan pada masing-masing 120 gram per kandang dan air secukupnya dalam botol minuman. 3. Menimbang berat masing-masing mencit percobaan dan mencatat sebagai berat awal (B0). 4. Memasukkan dua ekor mencit per kandang dan tempatkan pada posisi yang aman dengan memperhatikan pencahayaan selama 6 hari. 5. Melakukan penimbangan berat badan mencit setiap dua hari, berat pakan yang tersisah dan berat fesesnya. Selain itu juga diukur suhu kandang pada tiap pengamatan. 6. Mencatat data pada tabel pengamatan dan melakukan penghitungan efisiensi metabolisme mencit untuk dua perlakuan yang berbeda (jenis pakan). 7. Menghitung Efisiensi metabolisme dengan menentukan persentase pakan yang diabsorbsi oleh mencit pada pencernaannya dari total pakan yang dikonsumsi. EM (%) = BPk – BF x 100% BPk
3
Ket : EM : efisiensi metabolisme (%) BPk : Berat pakan yang dikonsumsi (g) BF : Berat feses (g) Menyajikan data hasil analisis dalam bentuk grafik yang meliputi nilai EM dari awal hingga akhir pengamatan dan grafik perubahan berat badan rata-rata mencit per perlakuan. B. Praktikum 2. Efisiensi Metabolisme Pada Cacing Tanah ( Pheretima sp.)
1. Memberi label A, B, C, dan D pada ember plastik. 2. Mengisi ember dengan jenis tanah atau media yang berbeda pada label yang berbeda. 3. Mengisi cacing tanah masing-masing 10 ekor untuk satu ember dan lakukan penimbangan terlebih dahulu terhadap berat total dari masing-masing kelompok cacing tersebut (mencatat sebagai berat awal). 4. Memasukkan cacing ke dalam ember yang berbeda lalu letakkan di tempat yang gelap dan lembab selama 6 hari dan ukur suhu tanah/medium tiap dua hari. 5. Melakukan pembongkaran tanah di dalam ember dan ambil kembali cacing yang ada di dalamnya. 6. Mencatat jumlah cacing yang hidup, cacing yang mati, dan timbang berat cacing yang masih hidup (dicatat sebagai berat akhir atau Bf). 7. Melakukan analisis data dengan menghitung persentase cacing yang bertahan hidup dan mati dan persentase perubahan berat total dari cacing yang masih hidup tersebut pada masing-masing perlakuan (jenis media). 8. Menyajikan data hasil pengamatan dalam bentuk grafik yang representatif.
VI.
Hasil dan Pembahasan A. Hasil Praktikum 1. Efisiensi Metabolisme pada Mencit ( Mus musculus)
Tabel 1 (hasil pengukuran efisiensi metabolisme pada mencit)
4
Parameter
KELOMPOK 1
2
3
4
5
6
7
8
(Keju)
(Jagung)
(Kelapa)
(Beras
(Roti)
(Kacang)
(Sentra) (Tempe)
merah) BPK 1
17,85
56,25
58,1
35
42,5
38,2
27,1
21,3
BPK 2
9,1
1,9
1,9
40
51,5
18,3
114,2
19,1
BPK 3
3,5
1,3
57,05
38
48
0,6
113,8
16,9
BF 1
0,2
0,1
0,2
0,25
0,15
0,15
1,2
0,1
BF 2
0,35
0,1
0,15
0,4
0,2
0,1
1,9
0,15
BF 3
0,1
0,05
0,1
0,85
0,05
0,1
2,0
0,1
BM 1
1,45
0,75
2,05
2,05
2
0,45
0,05
0,15
BM 2
1,3
1
0,6
0,1
0,15
0,7
-0,4
0,35
BM 3
0,1
0,8
0,25
0,4
0
0,25
1,9
0,3
EM%
97,93
99,58%
99,61%
98,67%
99,72
99,31%
98%
99,42%
%
%
Keterangan :
BPK
= Berat pakan konsumsi
BF
= Berat feses
BM
= Berat mencit
EM
= Efisiensi metabolisme
5
Grafik 1 (Perubahan berat mencit)
Keterangan :
Berat mencit1 : Berat mencit2 : Berat mencit3 :
Grafik 2 (Efisiensi metabolisme pada mencit)
Keterangan :
Efisiensi metabolisme : 6
Praktikum 2. Efisiensi Metabolisme Pada Cacing Tanah ( Pheretima sp.)
No
Nama
Presentase
pengamatan
Hidup
Presentase mati
Presentase perubahan
berat
badan cacing 1
Cacing
tanah
30%
70%
45%
bebas
Grafik 3. (Efisiensi metaboisme pada cacing tanah)
Keterangan :
Cacing hidup
:
Cacing mati
:
Total perubahan berat cacing
:
7
B. Pembahasan
Hasil praktikum yang didapat dari praktikum efisiensi metabolisme pada mencit yaitu; pada keju dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan konsumsi sebanyak 10.15, rata-rata berat feses dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.22, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.95. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan keju dapat dikatakan kurang efisien, ini dibuktikan oleh presentase metabolisme mencit yaitu 97,93%. Pada keju berat pakan konsumsi, berat feses, dan berat mencit kurang sesuai, sebab berat pakan konsumsinya relatif sedikit jika dilihat dari berat fesesnya sehingga mencit mengalami penurunan berat badan berdasarkan
persentase efisiensi
metabolisme sebanyak 97.93% (1). Pada jagung dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan kosumsi sebanyak 20.48, rata-rata berat fese dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.08, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.85. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan jagung dapat dikatakan sangat efisien berdasarkan
persentase efisiensi metabolisme
sebanyak 99.58% (2). Pada kelapa dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan kosumsi sebanyak 39.01, rata-rata berat fese dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.15, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.96. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan kelapa dapat dikatakan sangat efisien berdasarkan persentase efisiensi metabolisme sebanyak 99.61% (3). Pada beras merah dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan kosumsi sebanyak 37.66, rata-rata berat fese dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.5, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.85. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan beras merah dapat dikatakan cukup efisien berdasarkan persentase efisiensi metabolisme sebanyak 98.67% (4). Pada roti dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan kosumsi sebanyak 47.33, rata-rata berat fese dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.13, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.71. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan roti dapat dikatakan sangat efisien berdasarkan persentase efisiensi metabolisme sebanyak 99.72% (5). Pada kacang dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan kosumsi sebanyak 19.03, rata-rata berat fese dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.11, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.46. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan kacang dapat dikatakan sangat efisien 8
berdasarkan persentase efisiensi metabolisme sebanyak 99.31% (6). Pada sentrat dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan kosumsi sebanyak 85.03, rata-rata berat fese dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 1.7, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.51. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan sentrat dapat dikatakan cukup efisien berdasarkan persentase efisiensi metabolisme sebanyak 98% (7). Pada tempe dari 3 kali pengukuran mendapat rata-rata berat pakan kosumsi sebanyak 19.1, ratarata berat fese dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.11, rata-rata berat mencit dari 3 kali pengukuran mendapat hasil 0.26. Berdasarkan hasil metabolisme mencit pada pakan tempe dapat dikatakan sangat efisien berdasarkan persentase efisiensi metabolisme sebanyak 99.42% (8). Dari data diatas, metabolisme mencit yang paling kurang efisien terjadi pada pemberian pakan keju sedangkan metabolisme yang paling efisien terjadi pada pemberian pakan roti. Faktor utama yang memengaruhi efisiensi metabolisme pada mencit tersebut kemungkinan adalah tingkat kesesuaian pakan yang diberikan dengan makanan alami dari mencit itu sendiri dan juga kondisi kesehatan mencit. Mencit pada umumnya memakan makanan sejenis biji-bijian atau makanan yang berasal dari tumbuhan meski ia telah menyesuaikan diri untuk hidup dan mengonsumsi makanan sisa rumah tangga. Oleh sebab itu apabila komposisi dan formula makanannya mengandung atau lebih banyak mengandung bahan yang berasal dari hewan seperti keju dan sentrat maka kemungkinan metabolismenya tidak akan sebaik makanan yang berasal dari tumbuhan. Adapun yang memengaruhi efisiensi metabolisme tersebut disamping karena faktor keseuaian makanan pada mencit terdapat faktor lain yang memengaruhi salah satunya adalah kondisi mencit yang tidak sesuai dengan kondisi tempat tinggal sebelumnya dan stres karena mencit sering digunakan mainan oleh mahasiswa selain itu kondisi kandang yang kecil dan seadanya. Diantara semua media tanah yang digunakan hanya ditanah bebas masih terdapat cacing yang hidup yaitu sebanyak 30% dan presentase perubahan berat badan cacing sebanyak 45%, ini menunjukkan bahwa hanya ditanah bebas metabolisme yang secara efisien dapat dilakukan. Ini disebababkan nutrisi dari cacing tanah itu sendiri adalah dengan cara memakan tanah tempat ia hidup untuk memeroleh bahan makanan berupa zat organik (detritivor). Oleh sebab itu, cacing tanah akan kesulitan hidup di tempat yang minim bahan organik atau tidak 9
gembur seperti pasir karena menyebabkan metabolismenya terhambat atau bahkan mati karena kurang tersedianya bahan makanan dan udara tidak bebas masuk ke dalam tanah. Selain itu ada faktor lain yang memengaruh cacing untuk bertahan hidup salah satunya yaitu pada kelas VC tempat meletakkan medianya yang salah yaitu ditempatkan pada lemari yang suhunya cukup panas. Hal tersebut memengaruhi metabolisme cacing menjadi kurang maksimal atau bahkan mati.
VII.
Simpulan
1. Pakan mencit memengaruhi presentase efisiensi metabolisme pada mencit dan pada cacing media tanah yang memengaruhi presentase hidupnya 2. Kondisi mencit yang tidak sesuai dengan kondisi tempat tinggal sebelumnya, stres, kondisi kandang yang kecil, dan seadanya dapat memengaruhi efisiensi metabolisme pada mencit. 3. Tempat meletakkan media yang tidak tepat dapat memengaruhi hidup cacing sehingga efisiensi metabolisme cacing tidak maksimal.
VIII. Jawaban Pertanyaan
1. Interaksi antara jenis makanan dan media yang digunakan sangat berpengaruh terhadap metabolisme cacing tanah, sebab nutrisi dari cacing tanah itu sendiri dalah dengan cara memakan tanah tempat ia hidup untuk memeroleh bahan makanan berupa zat organik (detritivor) . Oleh sebab itu, cacing tanah akan kesulitan hidup di tempat yang minim bahan organik ata u tidak gembur seperti pasir karena menyebabkan metabolismenya terhambat atau bahkan mati karena kurang tersedianya bahan makanan dan udara tidak bebas masuk ke dalam tanah. 2. Penggunaan pakan dengan komposisi dan formula yang berbeda akan memengaruhi efisiensi metabolisme dari mencit itu sendiri. Mencit pada umumnya memakan makanan sejenis biji-bijian atau makanan yang berasal dari tumbuhan meski ia telah menyesuaikan diri untuk hidup dan mengonsumsi makanan sisa rumah tangga. Oleh sebab itu apabila komposisi dan formula makanannya mengandung atau lebih banyak mengandung bahan yang berasal dari hewan seperti keju dan sentrat maka kemungkinan metabolismenya tidak akan sebaik makanan yang berasal dari tumbuhan. 10
IX. Daftar Pustaka
Abbas, Nilla Djuita dan Putra Santoso. 2009. Penuntun Praktikum Fisiologi Hewan. Padang: Universitas Andalas Campbell, N.A. Jane B. Reece and Lawrence G. Mitchell. 2000. Biologi Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga. Johnson, D. R. 1984. Biology an Introduction. New York: The Benjamin Cummings Publishing Co, Inc. Kimball, J. W. 1988. Biologi. Edisi Kelima. Jakarta: Erlangga. Riawan, I Made Oka., D. Made Citrawathi., I. Made Sutajaya. 2016. Penuntun Praktikum Fisiologi Hewan. Singaraja: Undiksha.
11
