Pengembangan Nanoenkapsulasi Ekstrak Sargassum spp. dan Aplikasinya sebagai Aditif Air Minum terhadap Produktivitas dan Profil Usus Halus Ayam Broiler

Faizal Andri, Prof. Dr. Ir. Zuprizal, DEA., IPU., ASEAN Eng.; Dr. Ir. Heru Sasongko, M.P.; Ir. Nanung Danar Dono, S.Pt., M.P., Ph.D., IPM., ASEAN Eng.

2023 | Disertasi | S3 Ilmu Peternakan

Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengevaluasi kandungan bioaktif ekstrak Sargassum spp., (2) mengevaluasi karakteristik fisik nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. dengan rasio inkorporasi yang berbeda, (3) mengevaluasi pengaruh rasio inkorporasi terhadap aktivitas anti-oksidan dan anti-bakteri nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. secara in vitro, dan (4) mengevaluasi pengaruh penggunaan nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. sebagai aditif air minum terhadap kinerja pertumbuhan, karakteristik karkas, histomorfologi, populasi, dan kelimpahan mikrobiota ileum ayam broiler. Pada Penelitian Tahap 1 Sargassum spp. diekstrak menggunakan metode maserasi dengan etanol 96%. Selanjutnya dievaluasi kandungan total fenol dan profil metabolit sekunder ekstrak Sargassum spp. Analisis data dilakukan secara deskriptif. Penelitian Tahap 2 mengevaluasi karakteristik fisik nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan empat formula nanoenkapsulasi dengan rasio kitosan:ekstrak Sargassum spp.: sodium tripolifosfat adalah 2:0:1 (Nano F0), 2:0,5:1 (Nano F1), 2:1:1 (Nano F2), dan 2:2:1 (Nano F3). Data dianalisis menggunakan analisis ragam dengan uji lanjut Duncan. Penelitian Tahap 3 mengevaluasi aktivitas anti-oksidan dan anti-bakteri nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. secara in vitro. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan tujuh perlakuan, yaitu Kontrol: akuades, AA: asam askorbat (standar anti-oksidan) atau AGP: zinc bacitracin (standar anti-bakteri), ES: ekstrak Sargassum spp., Nano F0, Nano F1, Nano F2, dan Nano F3. Data dianalisis menggunakan analisis ragam dengan uji lanjut Duncan. Penelitian Tahap 4 mengevaluasi pengaruh penggunaan nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. sebagai aditif air minum secara in vivo menggunakan ayam broiler. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan enam perlakuan yaitu Kontrol: tanpa aditif, AGP: 0,25 g/l zinc bacitracin, ES1: 2,5 g/l ekstrak Sargassum spp., ES2: 5 g/l ekstrak Sargassum spp., NES1: 25 ml/l nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp., dan NES2: 50 ml/l nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. Data dianalisis menggunakan analisis ragam dengan uji lanjut kontras ortogonal. Penelitian Tahap 1 menunjukkan kandungan total fenol ekstrak Sargassum spp. sebesar 7,52 ± 1,79 mg GAE/g. Ekstrak Sargassum spp. memiliki kandungan metabolit sekunder berupa acetophenone, pyrrole-2-carboxylic acid, dan sedanolide. Penelitian Tahap 2 menunjukkan bahwa ukuran partikel dan potensi zeta Nano F1 dan Nano F2 tidak berbeda dibandingkan Nano F0. Akan tetapi, ukuran partikel dan potensi zeta Nano F3 lebih tinggi (P < 0>P < 0>P < 0>P < 0>Escherichia coli dan Salmonella sp. dibandingkan Nano F0 dan Nano F1. Akan tetapi, Nano F2 memiliki aktivitas anti-bakteri terhadap E. coli yang setara dibandingkan dengan Nano F3, ES, dan AGP. Lebih lanjut, Nano F2 memiliki aktivitas anti-bakteri terhadap Salmonella sp. yang lebih baik (P < 0>Sargassum spp. terbaik untuk digunakan pada tahap penelitian selanjutnya. Penelitian Tahap 4 menunjukkan bahwa perlakuan tidak berpengaruh terhadap konsumsi pakan, konsumsi air minum, feed conversion ratio, indeks produksi, dan bobot lemak abdominal. Akan tetapi, penggunaan NES memberikan bobot badan, pertambahan bobot badan, bobot potong, dan bobot karkas yang lebih baik (P < 0>P < 0>E. coli, serta meningkatkan populasi bakteri asam laktat dan kelimpahan Lactobacillus johnsonii dibandingkan dengan kontrol. Kesimpulan pada penelitian ini adalah formula terbaik nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. yaitu dengan rasio kitosan:ekstrak Sargassum spp.: sodium tripolifosfat sejumlah 2:1:1. Penggunaan nanoenkapsulasi ekstrak Sargassum spp. sebagai aditif air minum dapat meningkatkan produktivitas dan profil usus halus ayam broiler.

This study aimed to (1) evaluate the bioactive compounds of Sargassum spp. extract, (2) evaluate the physical characteristics of Sargassum spp. extract nanoencapsulation with different incorporation ratios, (3) evaluate the effect of incorporation ratios on in vitro anti-oxidant and anti-bacterial activities of Sargassum spp. extract nanoencapsulation, and (4) evaluate the effect of using Sargassum spp. extract nanoencapsulation as a drinking water additive on growth performance, carcass characteristics, ileal histomorphology, population, and abundance of microbiota in broiler chickens. In the Experiment 1, Sargassum spp. was extracted using the maceration method with 96% ethanol. The total phenolic content and secondary metabolite profile of the Sargassum spp. extract were then evaluated. Data analysis was performed descriptively. Experiment 2 evaluate the physical characteristics of Sargassum spp. extract nanoencapsulation. This experiment employed a completely randomized design consisted of four nanoparticle formulas with chitosan: Sargassum spp. extract:sodium tripolyphosphate ratios of 2:0:1 (Nano F0), 2:0.5:1 (Nano F1), 2:1:1 (Nano F2), and 2:2:1 (Nano F3). Data were analyzed using analysis of variance with Duncan's post hoc test. Experiment 3 evaluate the in vitro anti-oxidant and anti-bacterial activities of Sargassum spp. extract nanoencapsulation. This experiment used a completely randomized design with seven treatments, namely Control: distilled water, AA: ascorbic acid (anti-oxidant standard) or AGP: zinc bacitracin (anti-bacterial standard), ES: Sargassum spp. extract, Nano F0, Nano F1, Nano F2, and Nano F3. Data were analyzed using analysis of variance with Duncan's post hoc test. Experiment 4 evaluate the effect of using Sargassum spp. extract nanoencapsulation as a drinking water additive by in vivo approach using broiler chickens. This experiment used a completely randomized design with six treatments, namely Control: without additives, AGP: 0.25 g/l zinc bacitracin, ES1: 2.5 g/l Sargassum spp. extract, ES2: 5 g/l Sargassum spp. extract, NES1: 25 ml/l Sargassum spp. extract nanoencapsulation, and NES2: 50 ml/l Sargassum spp. extract nanoencapsulation. Data were analyzed using analysis of variance with orthogonal contrast tests. Experiment 1 showed a total phenolic content of Sargassum spp. extract was 7.52 ± 1.79 mg GAE/g. Sargassum spp. extract contained secondary metabolites such as acetophenone, pyrrole-2-carboxylic acid, and sedanolide. Experiment 2 indicated that the particle size and zeta potential of Nano F1 and Nano F2 was not differed as compared to Nano F0. However, Nano F3 increased (P < 0>Sargassum spp. extract in all formula (Nano F1, Nano F2, and Nano F3) increased polydispersity index (P < 0>P < 0>P < 0>Escherichia coli and Salmonella sp. compared to Nano F0 and Nano F1. However, Nano F2 demonstrated equivalent anti-bacterial activity against E. coli compared to Nano F3, ES, and AGP. Furthermore, Nano F2 exhibited higher anti-bacterial activity against Salmonella sp. (P < 0>Sargassum spp. extract nanoencapsulation for further use. Experiment 4 indicated that the treatments had no effect on feed consumption, water consumption, feed conversion ratio, production index, and abdominal fat weight. However, the use of NES provided higher body weight, body weight gain, slaughter weight, and carcass weight (P < 0>P < 0>P < 0>E. coli, while increasing (P < 0>Lactobacillus johnsonii compared to the control. The conclusion of this current study is that the best formula for Sargassum spp. extract nanoencapsulation had the ratio of chitosan:Sargassum spp. extract: sodium tripolyphosphate of 2:1:1. The use of Sargassum spp. extract nanoencapsulation as a drinking water additive could enhance productivity and small intestinal profile of broiler chickens.

Kata Kunci : Anti-bakteri, Anti-oksidan, Ayam Broiler, Kinerja Pertumbuhan, Nanoenkapsulasi Ekstrak Sargassum spp.