Bioreaktor Semulajadi: Memahami Mekanisma Pencernaan Ruminan Untuk Mengurangkan Kebergantungan Import

Penulis: Dr. Mohamad Zaihan Zailan & Muhammad Wafiq Bin Hazwa
Pusat Penyelidikan Bioteknologi Glami Lemi, Universiti Malaya

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, isu kebergantungan Malaysia terhadap barangan import semakin mendapat perhatian serius, terutamanya dalam sektor penternakan. Kos makanan ternakan yang melambung tinggi dan ketidakstabilan bekalan global memberi tekanan besar kepada para penternak. Salah satu pendekatan strategik adalah dengan mengoptimumkan penggunaan bahan tempatan seperti bahan sampingan atau bahan buangan pertanian yang tidak bersaing dengan penggunaan untuk pemakanan manusia, seperti kulit buah dan hampas ubi kayu sebagai alternatif makanan ternakan.

Secara umum, tiada bahan makanan tunggal yang mampu memenuhi keperluan nutrien ternakan sepenuhnya. Dengan pemahaman yang baik tentang profil kandungan bahan makanan, kita mampu menggabungkan pelbagai ramuan agar keperluan nutrien ternakan dapat dipenuhi. Pendekatan ini bukan sahaja membantu mengurangkan kos makanan ternakan, malah turut meningkatkan pengeluaran daging dan susu, sekali gus membantu meningkatkan kadar sara diri (SSL) negara.

Namun, satu persoalan penting timbul: bahan makanan alternatif sering dianggap kurang bernutrisi dan sukar dicerna. Jadi, mampukah ternakan kekal produktif jika hanya bergantung pada bahan ini? Menariknya, jawapannya sebenarnya sudah lama wujud dalam perut haiwan ruminan, melalui satu bioreaktor semulajadi yang bekerja tanpa henti.

Apa Itu Haiwan Ruminan? Mekanisma Bioreaktor Tanpa Henti

Haiwan ruminan seperti lembu, kambing, biri-biri dan kerbau mempunyai sistem pencernaan yang jauh lebih unik berbanding manusia atau ayam. Mereka memiliki tangki khas dikenali sebagai rumen. Rumen berfungsi sebagai perumah bagi berbilion mikroorganisma yang bekerja dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen) untuk memecahkan bahan makanan pepejal. Di sinilah keistimewaan sebenar sistem ini dimana ia bertindak sebagai satu bioreaktor semula jadi yang berfungsi tanpa henti.

Bagi memastikan proses ini berada dalam tahap yang optimum, kunci utama adalah melalui aktiviti ruminasi iaitu mengunyah mamahan secara berulang-ulang. Setiap kunyahan merangsang rembesan air liur yang bertindak sebagai penimbal semula jadi bagi menstabilkan tahap asid dalam perut. Namun, jika ternakan kekurangan serat atau saiz makanan terlalu halus, mereka berisiko tinggi terkena asidosis (masalah perut berasid) yang boleh membawa maut. Dengan adanya aliran air liur yang konsisten, pH rumen dapat dikekalkan dalam julat 6.0 hingga 7.0. Ini merupakan persekitaran yang paling selesa dan kondusif untuk mikrob berkerja memproses makanan. Oleh itu, tidak hairanlah haiwan ruminan meluangkan masa sehingga 12 jam sehari semata-mata untuk mengunyah semula makanan mereka. Komitmen masa yang panjang ini adalah perlu bagi memastikan kilang biologi dalam perut mereka terus berjalan lancar tanpa sebarang gangguan.

Rumen: Kilang Biologi yang Hidup

Rumen dianggap sebagai bioreaktor semulajadi kerana ia menguruskan populasi mikroorganisma secara automatik melalui keseimbangan biologi. Berbeza dengan sistem pencernaan manusia, haiwan ruminan tidak mempunyai mekanisme dalaman untuk mencerna bahan tumbuhan yang kaya selulosa secara langsung. Keajaiban berlaku apabila makanan melalui proses fermentasi di dalam rumen. Di sini, “pekerja mikroskopik” seperti bakteria, protozoa dan kulat bertindak memecahkan tumbuhan kompleks kepada molekul ringkas dipanggil Asid Lemak Meruap (VFA). VFA inilah yang menjadi makanan sebenar bagi lembu atau kambing tersebut, ia diserap ke dalam badan dan ditukarkan menjadi tenaga untuk bergerak dan membesar. Dari sini kita dapat melihat bahawa ruminan mampu menukarkan bahan yang asalnya bernilai rendah kepada tenaga yang sangat berharga. Jadi, apa yang tidak bernilai bagi manusia, boleh menjadi sumber nutrien melalui sistem rumen.

Selain menghasilkan tenaga, mikroorganisma ini juga membekalkan protein mikrob kepada haiwan. Apabila mikrob ini mati dan beralih ke usus kecil, mereka dicerna dan diserap sebagai sumber protein berkualiti tinggi untuk pertumbuhan haiwan (Bach et al., 2005). Ini merupakan hubungan mutualisme, di mana haiwan menyediakan tempat tinggal dan makanan, manakala mikrob membantu menghadamkan bahan yang mustahil dihadam oleh haiwan itu sendiri.

Dilema Import: Mengapa Masih ada Kebergantungan?

Dalam mendepani isu ekonomi semasa, sudah tiba masanya kita melihat semula potensi kos pra-rawatan bagi bahan buangan tempatan. Dengan harga minyak yang melonjak kerap dan ketidaktentuan mata wang, kos logistik import akan menjadi jauh lebih mahal berbanding kos memproses bahan tempatan di tanah air sendiri. Walaupun begitu, industri ternakan Malaysia masih bergantung kepada import kerana bahan import lebih mudah dihadam dan mempunyai kepadatan nutrisi yang tinggi yang dapat mempercepatkan kadar pertumbuhan haiwan. Sebaliknya, sumber tempatan seperti sisa pertanian selalunya tinggi serat dan sukar diuraikan. Namun, jurang sebenar bukanlah pada kekurangan sumber, tetapi pada tahap kecekapan penggunaannya.

Melalui proses seperti fermentasi atau rawatan enzim sebenarnya membantu tugas mikrob rumen untuk memecahkan struktur kompleks bahan buangan tersebut lebih awal, menjadikan sisa tempatan setanding kualiti import.

Teknologi Pra-Rawatan Memudahkan Tugas Mikrob

Cabaran utama sisa pertanian (pelepah sawit, jerami padi, rumput tua dan lain-lain) adalah kehadiran lignin, komponen kayu yang mengunci nutrisi tumbuhan daripada dicapai oleh mikrob. Di sinilah peranan teknologi pra-rawatan menjadi penting dimana ia dapat “melembutkan” struktur bahan tersebut agar memudahkan mikrob dalam rumen menjalankan proses pencernaan dengan lebih efisien.

1- Pendekatan seperti fermentasi silaj contohnya pada rumput Napier, bertindak sebagai proses pra-penghadaman. Bakteria asid laktik dalam proses fermentasi akan memecahkan struktur karbohidrat kompleks sebelum makanan tersebut masuk ke dalam perut ruminan. Hasilnya, apabila makanan sampai ke dalam rumen, mikrob tidak perlu bekerja keras untuk memecahkan dinding sel yang keras. Ini meningkatkan kadar laluan yang membolehkan haiwan makan lebih banyak dan menyerap nutrisi dengan lebih pantas (Chanjula et al., 2021).

2- Selain itu, penggunaan enzim eksogen seperti enzim selulas serta bakteria berfaedah (probiotik) boleh membantu meningkatkan aktiviti mikrob dalam rumen. Enzim ini berfungsi seperti kunci tambahan yang meleraikan ikatan lignin, manakala probiotik memastikan dominasi bakteria baik di dalam rumen (Kusmiati et al., 2024).

3- Salah satu inovasi yang menjanjikan dalam kategori ini adalah rawatan kulat cendawan. Kulat jenis rot putih (seperti cendawan tiram) merembeskan enzim khusus yang mampu memutuskan ikatan lignin secara biologi pada komponen keras yang selama ini menghalang mikrob rumen daripada mengakses selulosa (tenaga) (Zailan et al., 2025).

Selain fermentasi biasa, penggunaan kulat cendawan kini menjadi inovasi penting dalam memecahkan struktur lignin yang keras pada sisa pertanian. Proses ini bertindak sebagai pembuka kunci biologi yang mendedahkan nutrien tersembunyi di dalam sisa, membolehkan bioreaktor rumen memproses makanan dengan efisiensi yang lebih tinggi berbanding kaedah konvensional.

Bolehkan Kaedah ini Menggantikan Dedak

Persoalan yang sering timbul dalam kalangan penternak ialah: Wajarkah penggunaan dedak dihapuskan sepenuhnya? Secara praktikalnya, matlamat utama kita, bukan penghapusan total, sebaliknya merupakan strategi pengurangan drastik mengikut fasa ternakan tertentu. Ini merupakan anjakan paradigma yang diperlukan dimana menurut Wong & Wan Zahari (2011), penggunaan sisa pertanian tempatan yang dirawat bukan sahaja mampu mengoptimumkan ekosistem rumen, malah berpotensi menjadi asas kepada diet ternakan ruminan, khususnya bagi fasa pembiakan. Langkah ini secara langsung mengurangkan kebergantungan industri terhadap dedak komersial yang kian meningkat harganya. Penyelidikan pelopor tempatan membuktikan bahawa sisa pertanian seperti isi rong kelapa sawit (PKC) dan enapan minyak sawit (POME) memiliki kandungan tenaga serta protein yang mencukupi untuk lembu fidlot (Dahlan et al., 1992). Dapatan ini kekal relevan sehingga kini sebagai strategi memaksimumkan sumber tempatan sedia ada sepanjang tahun. Walau bagaimanapun, penambahan garam mineral, kalsium dan vitamin adalah kritikal bagi melengkapkan lompang nutrisi yang wujud dalam PKC. Tanpa suplementasi yang tepat, prestasi pertumbuhan dan kesihatan ternakan pasti akan terjejas. Tuntasnya, fakta ini memperkukuh peringatan awal bahawa keperluan nutrien, vitamin dan mineral haiwan tidak mungkin dapat dipenuhi oleh satu jenis bahan sahaja. Strategi pemakanan yang bijak terletak pada kebolehan kita mengimbangi kekurangan dalam satu sumber dengan kelebihan pada sumber yang lain.

Kesimpulan

Hubungan antara fungsi rumen dan kebergantungan import bergantung pada satu faktor yang amat penting iaitu kecekapan perncernaan. Apabila haiwan mampu mencerna bahan tempatan dengan lebih efisien, kos penternakan menjadi lebih rendah dan penggunaan sumber tempatan dapat dimanfaatkan semaksimumnya. Pendekatan ini bukan sahaja menguntungkan ekonomi, malah menyokong kelestarian dengan mengurangkan jejak karbon dan pembaziran sumber pertanian. Rumen menunjukkan bahawa penyelesaian kepada cabaran moden tidak semestinya memerlukan teknologi asing yang kompleks, tetapi bermula dengan memahami sistem semula jadi yang telah wujud. Keupayaan kita untuk mengoptimumkan potensi bioreaktor semulajadi ini dengan memanfaatkan sumber tempatan sepenuhnya adalah kunci utama kepada sekuriti dan kedaulatan makanan negara.

Kredit foto utama=sciencelearningdotnz

Rujukan

1. Bach, A., Calsamiglia, S. and Stern, M. D. (2005). Nitrogen metabolism in the rumen. Journal of Dairy Science 88: (E. Suppl.): E9-E21.
2. Chanjula, P., Suntara, C. and Cherdthong, A. (2021). The effects of oil palm fronds silage supplemented with urea-calcium hydroxide on rumen fermentation and nutrient digestibility of Thai Native-Anglo Nubian goats. Fermentation 7: 218.
3. Dahlan, I., Rahman-Haron, A. and Sukri, M. H. I. (1992). Effect of agricultural by-product diets on carcass characteristics of four types of cattle in the feedlot. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 5(3), 455–459.
4. Kusmiati, R., Syaputri, Y., Abun, A. and Safitri, R. (2024). Pretreatment and fermentation of lignocellulose from oil palm fronds as a potential source of fibre for ruminant feed. A review. Journal of Sustainable Agriculture and Environment 3: 1-18.
5. Wong, H. K. and Wan Zahari, M. (2011). Utilisation of oil palm by-products as ruminant feed in Malaysia. Journal of Oil Palm Research 23: 1029–1035.
6. Zailan, M. Z., Salleh, S. M., Abdullah, S. and Yaakub, H. (2025). Multidimensional nutritional assessment of goats fed Pleurotus pulmonarius-treated empty fruit bunch. Tropical Animal Health and Production 57:491.