Dalam beberapa tahun terakhir, pengembangan teknologi untuk meningkatkan produksi peptida dalam pakan ternak telah menjadi fokus penelitian penting. Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah pemanfaatan fermentasi padat pada bahan pakan seperti kedelai, yang tidak hanya meningkatkan nilai gizi tetapi juga memiliki potensi untuk meningkatkan aktivitas biologisnya. Artikel ini membahas pengaruh perlakuan ultrasonik terhadap inokulum Bacillus amyloliquefaciens dalam produksi peptida pada pakan kedelai fermentasi padat. Studi ini juga menguji validitas efek penguatan ultrasonik dalam produksi massal melalui uji skala besar, yang diharapkan memberikan wawasan baru bagi industri pakan ternak.

Pada penelitian ini, tujuan utamanya adalah untuk mengeksplorasi bagaimana perlakuan ultrasonik dapat mempengaruhi produksi peptida dalam pakan kedelai yang difermentasi padat oleh B. amyloliquefaciens. Ultrasonik digunakan sebagai metode untuk meningkatkan efisiensi pertumbuhan bakteri dan pelepasan enzim protease, yang pada gilirannya dapat meningkatkan jumlah peptida yang dihasilkan selama fermentasi. Perlakuan ultrasonik yang diberikan pada inokulum bakteri dapat mempercepat proliferasi bakteri dan memfasilitasi pembentukan peptida yang lebih banyak melalui peningkatan aktivitas enzim proteolitik.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa mode ultrasonik yang optimal untuk meningkatkan produksi peptida adalah mode frekuensi ganda simultan, dengan frekuensi 40 kHz dan 60 kHz, daya 40 W/L, waktu perlakuan selama 20 menit, serta rasio waktu on/off pulsa 40/60 detik. Dengan kondisi tersebut, kandungan peptida dalam pakan kedelai fermentasi meningkat mencapai 154,28 mg/g, yang merupakan peningkatan signifikan sebesar 15,80% dibandingkan dengan kontrol tanpa perlakuan ultrasonik. 

Pemilihan mode frekuensi simultan terbukti lebih unggul dibandingkan dengan mode sekuensial, di mana frekuensi 40 kHz dan 60 kHz berfungsi saling melengkapi untuk menghasilkan efek yang lebih efektif pada fermentasi. Pada percobaan yang melibatkan mode frekuensi tiga kali lipat, hasilnya menunjukkan bahwa mode ini kurang efektif dibandingkan dengan mode frekuensi ganda. Hal ini menunjukkan bahwa dua frekuensi tertentu memiliki sinergi yang lebih baik dalam meningkatkan hasil produksi peptida daripada penggunaan lebih banyak frekuensi.

Ultrasonik tidak hanya berperan dalam meningkatkan produksi peptida, tetapi juga mempercepat laju pertumbuhan B. amyloliquefaciens selama tahap awal fermentasi. Perlakuan ultrasonik memicu proliferasi bakteri yang lebih cepat, yang penting untuk menghasilkan jumlah enzim protease yang lebih besar. Enzim protease ini berfungsi untuk memecah protein dalam kedelai menjadi peptida yang lebih kecil, yang memiliki berbagai manfaat gizi dan bioaktivitas, termasuk potensi sebagai antioksidan dan agen antimikroba.

Peningkatan jumlah enzim protease yang dilepaskan oleh bakteri setelah perlakuan ultrasonik mendukung peningkatan produksi peptida dalam waktu yang lebih singkat. Hal ini dapat menjadi keuntungan besar dalam proses fermentasi industri, di mana efisiensi dan waktu fermentasi yang lebih singkat sangat dihargai. Uji skala besar yang dilakukan pada penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi sejauh mana pengaruh perlakuan ultrasonik pada inokulum B. amyloliquefaciens dapat diterapkan dalam produksi massal pakan kedelai fermentasi padat. Hasil uji skala besar menunjukkan bahwa pengobatan dengan ultrasonik meningkatkan produksi peptida sebesar 12,40% dibandingkan dengan kontrol yang tidak diberi perlakuan ultrasonik. Ini membuktikan bahwa teknik penguatan ultrasonik efektif dalam meningkatkan hasil produksi dalam skala besar, serta memberikan bukti lebih lanjut bahwa hasil yang diperoleh di laboratorium dapat diterapkan secara praktis dalam industri.

Selain peningkatan produksi peptida, penelitian ini juga mengevaluasi kualitas dan keamanan pakan kedelai fermentasi padat setelah perlakuan ultrasonik. Evaluasi ini penting untuk memastikan bahwa penguatan ultrasonik tidak menurunkan kualitas pakan atau menambah risiko bagi kesehatan ternak. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa penguatan ultrasonik tidak mempengaruhi kualitas atau keamanan pakan secara signifikan. Bahkan, pengobatan ini meningkatkan aktivitas antioksidan pakan kedelai, yang menunjukkan bahwa teknik ini tidak hanya efektif untuk meningkatkan produksi peptida, tetapi juga dapat memperbaiki potensi kesehatan pakan secara keseluruhan.

Penelitian ini mengonfirmasi bahwa penguatan ultrasonik pada inokulum B. amyloliquefaciens dapat meningkatkan produksi peptida pada pakan kedelai fermentasi padat secara signifikan. Teknik ini terbukti efektif dalam mempercepat laju pertumbuhan bakteri dan pelepasan enzim protease, yang pada akhirnya meningkatkan produksi peptida. Uji skala besar mengonfirmasi bahwa efek positif penguatan ultrasonik tidak hanya valid dalam kondisi laboratorium, tetapi juga dapat diterapkan dalam produksi massal, tanpa mengorbankan kualitas atau keamanan pakan. Penggunaan ultrasonik untuk meningkatkan produksi peptida pada pakan ternak menjanjikan sebagai teknologi inovatif yang dapat meningkatkan efisiensi produksi pakan dan kualitas gizi untuk ternak.

Sumber: Wang, Y., Li, Y., Zhu, J., Liu, D., Ouyang, N., Wang, Y., Yang, X., Yang, Y. and Ma, H., 2025. Promotion of Peptides Production of Solid-State Fermented Soybean Meal by Ultrasound-Enhanced Bacillus Amyloliquefaciens: Optimization of Ultrasound Conditions and Scale-up Test. Food and Bioprocess Technology, pp.1-15.

Editor:     Rezekinta Syahputra Sembiring