KEBUTUHAN
PROTEIN IKAN BUDIDAYA
A. Pendahuluan
Deskripsi
Lingkup materi yang diajarkan
dalam bab ini adalah asam amino dan protein, dan evaluasi kualitas protein.
Relevansi
Selesai mempelajari
materi ini diharapkan mahasiswa mampu menjelaskan komponen nutrisi penghasil energi
berdasarkan nilai protein dan energi yang dikandung, dan membuat penilaian
terhadap kualitas protein melalui evaluasi nilai protein. Materi ini merupakan lanjutan
dari mata kuliah biokimia dan biologi.
Kompetensi Khusus
Selesai mengikuti materi kuliah ini
mahasiswa mampu :
1. Menyebutkan komponen makanan penghasil energi yang
berasal dari protein untuk ikan
2. Menjelaskan kebutuhan asam amino dan protein untuk
ikan
3. Menjelaskan faktor yang mempengaruhi kebutuhan protein
4. Menjelaskan perbedaan kebutuhan jenis asam amino
esensial pada ikan air tawar dan ikan laut
5. Membuat formulasi pakan berdasarkan kebutuhan
protein metode kuadrat
6. Mengevaluasi kualitas pakan melalui analisa
kualitas protein
B. Materi
1. Pendahuluan
Setiap organisme membutuhkan
nutrisi yang cukup untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Ikan membutuhkan
nutrisi untuk mendukung kebutuhan energinya yang bersumber dari protein, lemak
dan karbohidrat. Selain nutrien penghasil energi, dibutuhkan juga nutrien lain
seperti vitamin dan mineral yang menyokong pemanfaatan protein, lemak dan
karbohidrat.
Istilah protein berasal
dari bahasa yunani yaitu proteos , yang berarti yang utama atau yang
didahulukan. Kata ini di perkenalkan oleh ahli kimia Belanda, gerardus mulder (1802-1880).
Ia berpendapat bahwa protein adalah zat yang
paling penting dalam setiap organisme atau senyawa organik kompleks yang
tersusun atas asam amino yang mengandung unsur C (carbon), H (hidrogen), O
(oksigen), dan N (nitrogen) yang tidak dimiliki oleh lemak atau karbohidrat.
Protein juga merupakan
bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh setelah air.
Seperlima bagian tubuh adalah protein separuhnya ada di dalam otot, seperlima
dalam tulang dan tulang rawan, Sepersepuluh dalam kulit dan selebihnya dalam
jaringan lain dan cairan tubuh. Disamping itu, asam amino yang membentuk
protein bertindak sebagai prekursor, sebagian besar koenzim, hormon, asam
nukleat, dan molekul-molekul esensial untuk kehidupan. Setiap jenis protein mempunyai jumlah dan urutan asam
amino yang khas.
Protein juga merupakan
suatu molekul kompleks yang besar (makromolekul), yang terbentuk dari molekul
asam amino (20 macam), di mana asam amino satu sama lain berhubungan dengan
ikatan peptida. Protein merupakan nutrisi utama yang mengandung nitrogen dan
merupakan unsur utama dari jaringan dan organ tubuh hewan dan juga senyawa
nitrogen lainnya seperti asam nukleat, enzim, hormon, vitamin, dan lain-lain.
Di dalam sel, protein terdapat baik pada membran plasma maupun membran internal yang menyusun
organel sel seperti mitokondria, retikulum endoplasma, nukleus dan badan golgi
dengan fungsi yang berbeda-beda
tergantung pada tempatnya. Protein-protein yang terlibat dalam reaksi biokimia
sebagian besar berupa enzim banyak terdapat di dalam sitoplasma dan sebagian
terdapat pada kompartemen dari organel sel. Protein merupakan kelompok
biomakromolekul yang sangat heterogen. Ketika berada di luar makhluk hidup atau
sel, protein sangat tidak stabil.
Secara umum, protein dengan
komposisi asam amino yang sama dengan tubuh ikan mempunyai nilai nutrisi yang
tinggi dalam pembuatan pakan dapat diformulasi dari beberapa sumber protein
untuk mensimulasi komposisi asam amino yang sesuai dengan asam amino tubuh
ikan. Asam amino esensial sangat dibutuhkan oleh ikan dalam pertumbuhannya,
tidak dapat dbentuk/disintesis oleh ikan serta harus tersedia dalam pakan.
Sedangkan asam amino non esensial dapat disintesis dalam tubuh ikan itu sendiri
dengan bantuan unsur-unsur lain dalam tubuh ikan.
Sebagian besar energi
yang dapat dicerna (digestible energy) dalam protein juga dapat dimetabolisme dengan lebih baik
oleh tubuh ikan. Selain sebagai sumber energi, protein pada ikan juga berfungsi
memperbaiki jaringan rusak, membantu pertumbuhan ikan, sebagai enzim, pembentuk
antibody, penyembuh luka dan meregenerasi sel terutama kulit, pengatur
metabolisme tubuh, penghancur dan penetral zat-zat asing yang terdapat di dalam
tubuh dan sebagai penyeimbang asam basa dengan cairan tubuh, dengan cara menjaga
stabititas ph cairan yang ada di dalam tubuh itu sendiri. Fungsi protein yang
terdapat pada hemoglobin yang memiliki peran dalam pembentukan sel darah merah,
dapat mengangkut oksigen pada eritrosit. Sedangkan protein yang terdapat pada
mioglobin akan mengangkut oksigen pada otot. Protein dibutuhkan oleh tubuh ikan
secara kontinue karena asam amino dalam protein dibutuhkan secara terus menerus
terutama untuk mengganti protein rusak selama masa pemeliharaan dan membentuk
protein baru selama masa pertumbuhan dan
masa reproduksi
Protein
Dalam dunia perikanan
budidaya, pertumbuhan menjadi salah satu faktor yang menjadi pertimbangan. utama.
Pertumbuhan ikan dipengaruhi oleh spesies, strain genetik,jenis kelamin, umur.
Pertumbuhan juga bdipengaruhi oleh kualitas makanan (keseimbangan nutrien, kandungan
energi, nilai kecemaan) dan kondisi lingkungan (temperatur air, ketersediaan
oksigen bebas, aliran air, dan lain-lain).
Protein merupakan unsur
yang paling penting dalam penyusunan formulasi
pakan karena usaha budidaya mengharapkan pertumbuhan ikan yang cepat.
Dalam hal ini mempunyai fungsi bagi tubuh ikan yaitu:
1. Sebagai zat pembangun
yaitu membentuk jaringan
baru untuk pertumbuhan, menganti jaringan yang rusak maupun untuk reproduksi.
2. Sebagai zat pengaturmyang berperan untuk
pembentukkan enzim dan hormon penjaga
dan pengatur berbagai proses metabolisme di dalam tubuh.
3. Sebagai zat pembakar karena unsur karbon
yang terkandung didalamnya dapat difungsikan sebagai sumber energi pada saat kebutuhan
energi tidak terpenuhi oleh karbohidrat dan lemak. Molekul protein tesusun dari
sejumlah asam amino sebagai bahan dasar. Mutu protein sangat ditentukan oleh
komposisi asam amino penyusunnya komposisi ini akan berbeda antara satu bahan
dengan bahan lainnya.
Berdasarkan bentuknya, protein dibagi menjadi tiga golongan yaitu:
a.
P Protein globular
Protein globular adalah protein yang rantai-rantai polipeptidanya berlipat
rapat-rapat menjadi bentuk globular atau bulat yang padat atau berbentuk bola.
Protein ini biasanya larut dalam air, berdifusi dan mempunyai fungsi gerak atau
dinamik. Contohnya enzim, protein transport pada darah, hormon protein, protein
pecahan serum darah, antibody dan protein penyimpan nutrient.
b. Protein serabut
Protein serabut adalah protein yang tidak larut dalam air dan merupakan
molekul serabut panjang dengan rantai polipeptida yang memanjang pada satu
sumbu dan tidak berlipat menjadi globular. Protein serabut ini terdiri dari
suatu rantai panjang polipeptida. Protein ini memberikan peranan struktural
atau pelindung. Contohnya collegen yang ditemukan dalam tulang rawan atau
lembut, pembuluh darah, acuaan/matrik tulang, urat daging, sirip, kulit dan
elastin.
c. Protein konjugasi
Merupakan protein sederhana yang terikat
dengan baha-bahan non-asam amino. Nukleoprotein terdaoat dalam inti sel dan
merupakan bagian penting DNA dan RNA. Nukleoprotein adalah kombinasi protein
dengan karbohidrat dalam jumlah besar. Lipoprotein terdapat dalam plasma-plasma
yang terikat melalui ikatan ester dengan asam fosfat sepertu kasein dalam susu.
Metaloprotein adalah protein yang terikat dengan mineral seperti feritin dan
hemosiderin adalah protein dimana mineralnya adalah zat besi, tembaga dan seng.
Berdasarkan sifat fisis, protein digolongkan menjadi 3 yaitu:
a.
Protein sederhana
Protein sederhana adalah protein yang pada saat dihidrolisis hanya
menghasilkan asam amino atau derivat-derivatnya. Jenis protein ini yaitu
albumin (zat putih telur), zat serum dari darah, laktoalbumin dari susu,
leucogin dari gandum, albuminoids (keratin dari rambut, kuku, bulu, wol, sutra
fibroin, elastin dari jaringan), globulins (edestin dari biji rami, serum
globulin dari darah, laktoglobulin dari susu, legumin dari kacang polong),
histones (globin dari hemoglobin, scombrone dari spermatozoa) dan protamins
(salmine dari ikan salem, scombrine).
b. Protein gabungan
Protein gabungan adalah protein sederhana bergabung dengan radikal non
protein. Jenis protein ini yaitu nucleoprotein, glikoprotein, phospoprotein,
hemoglobin dan lecithoprotein. Nucleoprotein adalah gabungan dari satu atau
lebih molekul protein dengan asam nukleat. Glikoprotein adalah gabungan dari
molekul protein dan unsur karbohidrat dari asam nukleat atau lesitin. Phospoprotein
adalah gabungan molekul protein dengan zat yang mengandung phosphor dari asam
nukleat atau lecithin. Hemoglobin adalah gabungan molekul protein dengan
hematin atau zat-zat yang sejenis. Lecithoprotein adalah gabungan molekul
protein dengan lecithin.
c. Protein asal
Protein
asal adalah protein yang berasal dari protein bermolekul tinggi yang mengalami
degradasi karena pengaruh panas, enzim atau zat-zat kimia.
Berdasarkan fungsinya yang berhubungan dengan daya dukungnya bagi
pertumbuhan badan dan bagi pemeliharaan jaringan dibagi menjadi tiga yaitu:
a.
Protein sempurna (protein lengkap)
Disebut sebagai protein sempurna bila protein ini sanggup mendukung
pertumbuhan badan dan pemeliharaan jaringan. Protein jenis ini adalah protein
kelas tertinggi ditinjau dari fungsi gizinya, sanggup mendukung pertumbuhan
badan maupun pemeliharaan jaringan yang aus atau rusak terpakai. Jenis protein
inilah yang diperlukan oleh anak-anak yang sedang tumbuh (balita) pesat. Anak
yang tidak memperlihatkan laju pertumbuhan yang baik, tidak dapat dikatakan
anak sehat.
Disebut sebagai protein setengah sempurna bila sanggup mendukung
pemeliharaan jaringan, tetapi tidak dalap mendukung pertumbuhan badan. Protein
ini sanggup memelihara kesehatan orang dewasa yang tidak lagi menunjukkan
adanya pertumbuhan badan, tetapi masih memerlukan pemeliharaan jaringan yang
rusak atau aus terpakai. Tetapi jenis protein yang tidak sanggup mendukung
pertumbuhan ini tidak baik bagi anak-anak yang masih memerlukan pertumbuhan
tersebut. Jadi protein ini tidak dapat diberikan kepada anak-anak yang sedang
tumbuh sebagai sumber protein satu-satunya di dalam hidangan.
Protein tidak sempurna (protein tidak lengkap)
Disebut
sebagai protein tidak sempurna bila sama sekali tidak sanggup menyokong
pertumbuhan badan, maupun pemeliharaan jaringan. Protein ini tidak sanggup
mendukung kesehatan siapapun, karena tidak sanggup memelihara jaringan yang uas
terpakai dan rusak, apalagi mendukung pertumbuhan badan. Meskipun dikonsumsi
dalam jumlah besar, kualitas protein ini akan dibakar untuk menghasilkan energi
dan tidak ada yang dipergunakan untuk sintesa protein tubuh yang diperlukan
untuk pertumbuhan maupun pemeliharaan jaringan.
Berdasarkan
strukturnya, protein dikelompokkan menjadi 4 yaitu:
a. Struktur primer
Merupakan
struktur rangkaian asam amino yang memanjang pada suatu rantai polipeptida.
b. Struktur skunder
Merupakan
asam amino dalam rangkaian polipeptida yang membentuk suatu lilitan.
c. Struktur tersier
Merupakan
bentuk tiga dimensi dari semua atom di dalam molekul protein.
d. Struktur kwarterner
Merupakan
bentuk protein yang terdiri dari dua atau lebih rantai polipeptida menjadi
bagian dari molekul protein tunggal.
Kebutuhan protein
Protein adalah unsur
pokok penyususnjaringan dan organ hewan serta senyawa mengandung nitrogen seperti
asam nukleat, enzim, hormon, vitamin, dan lain-lain. Protein tersusun dari unsur
karbon (50-55%), hidrogen (5-7%) dan oksigen (20-25%) serta nitrogen (15-18%). Kebanyakan
protein juga mengandung sulfur, dan sedikit fosfor dan besi. Asam amino adalah
penyusun protein, dan sekitar 23 asam amino telah berhasil diisolasi dari alam.
Sepuluh asam amino diantaranya tidak dapat diproduksi tubuh ikan sehingga harus
tersedia dalam makanannya. Asam amimo yang tidak dapat dibuat dalam tubuh
disebut sebagai asam amino esesnsial.
Sekitar 50% dari
kebutuhan kalori yang diperlukan oleh ikan berasal dari protein. Bahan ini
berfungsi untuk membangun otot, sel-sel dan jaringan tubuh, terutama bagi
ikan-ikan muda. Kebutuhan protein sendiri bervariasi tergantung pada jenis
ikannya. Meskipun demikian, protein adalah unsur yang diperlukan untuk pertumbuhan
dan kesehatan pada seluruh jenis ikan. Pada umumnya, ikan membutuhkan protein
lebih banyak daripada hewan-hewan ternak di darat (unggas dan mamalia). Jenis
dan umur ikan juga berpengaruh pada kebutuhan protein. Ikan karnivora
membutuhkan protein yang lebih banyak daripada ikan herbivora, sedangkan ikan
omnivora berada diantara keduanya. Pada umumnya ikan membutuhkan protein
sekitar 20-60%, dan optimum 30 – 36% (Masyamsir, 2001). Pada umumnya kebutuhan
ikan terhadap protein dapat digolongkan secara garis besar sebagai berikut
yaitu ikan-ikan herbivor 15-30% dari total pakan dan 45% bagi ikan karnivor.
Sedangkan untuk ikan-ikan omnivor diperlukan dengan kandungaan protein 50%.
Pakan buatan adalah
makanan bagi ikan yang dibuat dengan formulasi tertentu berdasarkan kebutuhan
nutrien ikan. Formulasi suatu pakan ikan harus memenuhi kebutuhana nutrisi ikan
yang dibudidayakan dalam hal kebutuhan protein, lemak, dan karbohidrat
(Watanabe, 1998). Oleh karena itu, dibutuhkan suatu formulasi pakan yang dapat
memenuhi kebutuhan nutrisi bagi ikan sehingga ikan dapat tumbuh dengan baik.
Protein merupakan kumpulan asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida
(NRC, 1993). Ikan dapat menggunakan protein secara efesien sebagai sumber
energi. Selain itu, protein yang berfungsi untuk mempertahankan metabolisme
tubuh, seperti mengganti jaringan yang rusak dan membentuk 13 jaringan yang
baru. Ikan yang kekurangan sumber protein, mengalami pertumbuhan yang
terhambat. Hal tersebut yang menyebabkan terjadinya penurunan bobot ikan karena
protein yang terkandung dalam jaringan tubuh ikan dipecah kembali untuk
mempertahankan fungsi jaringan tubuh yang lebih penting (NRC, 1993).
Kandungan protein yang
optimal pada pakan ikan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti keseimbangan
antara protein dan energi, komposisi asam amino, dan kecernaan protein.
Kebutuhan protein optimum bagi ikan sekitar 25-36%. Penggunaan protein nabati
dalam pakan dibatasi karena lebih sulit dicerna dibandingkan dengan protein
hewani. Protein nabati terbungkus oleh dinding selulose yang sukar dicerna dan
kandungan metioninnya rendah. Kandungan metionin dalam pakan buatan dapat
disuplai oleh tepung ikan. Pemberian nutrisi penghasil energi seperti lemak dan
karbohidrat dapat mengurangi penggunaan protein sebagai sumber energi sehingga
dapat menghemat penggunaan protein pakan (protein sparing effect) (Gusrina,
2008).
Dalam penyusunan ransum
ikan perlu diperhatikan keseimbangan antara protein dan energi. Pakan yang
kandungan energinya rendah dapat menyebabkan ikan menggunakan sebagian protein
sebagai sumber energi untuk metabolisme, sehingga bagian protein untuk
pertumbuhan menjadi berkurang. Sebaliknya jika kandungan energi pakan terlalu
tinggi dapat membatasi jumlah pakan yang dimakan. Keadaan ini dapat membatasi
jumlah protein pakan yang dimakan ikan, akibatnya pertumbuhan ikan menjadi
relatif rendah (Lovell, 1988). Manfaat adanya karbohidrat dalam pakan adalah
bahwa pakan yang mengandung karbohidrat dan lemak yang tepat dapat mengurangi
penggunaan protein sebaai sumber energi yang dikenal sebagai protein sparing
effect. Terjadinya protein sparing effect oleh karbohidrat dan lemak dapat
menurunkan biaya produksi (pakan) dan mengurangi pengeluaran limbah nitrogen ke
lingkungan (Shiau dan Huang, 1990; Peres dan Teles, 1999).
Kebutuhan protein untuk
ikan bervariasi berdasarkan spesies, ukuran ikan, kondisi lingkungan, serta
kualitas protein dan daya cema pakan. Umumnya ikan membutuhkan protein 35-50%,
ikan kamivora membutuhkan protein 40-50% dan omnivora 25-35%. Kebutuhan protein
untuk catfish antara 24-40%. Pertumbuhan spesifik ikan P. hypophthalmus
tertinggi 4,0 dan 4,1 % per hari masing-masing pada kadar protein pakan 35 dan
45%, dan kedua nilai pertumbuhan ini tidak berbeda nyata.
Kelebihan dan Kekurangan Protein
a.
Kelebihan Protein
Kelebihan protein dalam
pakan akan mengakibatkan ikan memerlukan energi ekstra untuk melakukan proses
deaminasi dan mengeluarkan amoniak sebagai senyawa yang bersifat racun sehingga
energi yang digunakan untuk pertumbuhan ikan akan berkurang.
b.
Kekurangan Protein
Kekurangan protein dalam
pakan akan mengakibatkan pertumbuhan yang negatif karena protein yang disimpan
di dalam jaringan otot akan dirombak menjadi sumber energi sehingga pertumbuhan
ikan menjadi terhambat ataupun dalam proses biokimiawinya.
Penyakit yang ditimbulkan dari kekurangan
protein yaitu keriput pada kulit, insang terlihat tidak cerah, tubuh
membengkak, sirip rusak, pertumbuhan lambat, gerakan lemas dan berenang secara
tidak teratur.
Gejala yang ditimbulkan dari kekurangan
protein yaitu kurang nafsu makan, efesiensi pakan buruk, perut gembung,
perubahan warna kulit, rentan penyakit, kelainan bentuk tulang, sirip rontok,
mata menonjol, frekuensi pernafasan cepat (megap-megap), tumbuh lambat,
pendarahan kulit dan iritasi.
Jika pada pakan tidak terdapat protein,
maka tidak akan ada sumber energi untuk pembaruan atau mengganti jaringan yang
rusak dan memperlambatnya pertumbuhan pada ikan.
Asam amino
Jumlah protein yang diperlukan dalam pakan
secara langsung dipengaruhi oleh komposisi asam amino pakan. Asupan protein
yang ideal adalah sumber penyediaan Asam Amino yang mana sangat dibutuhkan
untuk tumbuh kembang maksimum dan ketahanan kesehatan ikan, dimana ikan seperti
hewan lain tidak memiliki kebutuhan
protein yang mutlak tetapi memerlukan suatu campuran yang seimbang antara asam
amino esensial dan non-esensial. Kekurangan asam amino esensial menyebabkan 5
penurunan pertumbuhan. Jumlah asam amino yang akan digunakan untuk pertumbuhan
juga semakin menurun seiring dengan penurunan tingkat pertumbuhan. Jumlah asam
amino yang digunakan untuk pertumbuahan dan maintenance sangat tergantung
dengan kualitas protein, tingkat asupan protein dan kandungan energi yang dapat
dicerna dari pakan serta keadaan fisiologi ikan itu sendiri. Asam amino yang
digunakan sebagai sumber energi akan dideaminasi dan dilepaskan sebagai amonia
yang akan dikeluarkan melalui insang. Pakan yang mempunyai kualitas protein
yang baik akan menghasilkan eksresi nitrogen yang lebih sedikit dari pada pakan
yang mempunyai kualitas protein yang buruk.
Komposisi asam amino esensial yang
dibutuhkan ikan :
·
Arginin bersama dengan sentrolin terlibat dalam sintesis ureum dalam
hati.
·
Histidin merupakan asam amino esensial bagi pertumbuhan larva dan anak-anak
ikan. Histidin diperlukan untuk menjaga keseimbangan nitrogen dalam tubuh.
·
Isoleusin dibutuhkan dalam produksi dan penyimpanan protein oleh tubuh
dan pembentukan hemoglobin, juga berperan dalam metabolisme dan fungsi kelenjar
pituitari.
·
Leusin berperan penting dalam proses produksi energi tubuh, terutama
dalam mengontrol sintesa protein.
·
Lisin yang terdifesiensi dalam ransum ikan dapat menyebabkan kerusakan
pada sirip ekor (nekrosis), yang apabila berkelanjutan dapat mengakibatkan
terganggunya pertumbuhan. Tingkat penggunaan lisin dipengaruhi oleh kadar
arginin, urea. dan amonia. Ketika terjadi degradasi arginin, maka penggunaan
lisin akan meningkat.
·
Metionin diperlukan tubuh dalam pembentukan asam nukleat dan jaringan
serta sintesa protein. Juga menjadi bahan pembentuk asam amino lain (sistein)
dan vitamin (kolin). Metionin bekerja sama dengan vitamin B12 dan asam folat
dalam membantu tubuh mengatur pasokan protein berlebihan dalam diet tinggi
protein. Ikan membutuhkan metionin dalam pakan sebesar 2.30% protein pakan.
Kekurangan asam amino metionin ini dapat diatasi dengan adanya asam amino non
esensial sisten yang dapat mengganti metionin sampai 60%.
·
Fenilalanin berfungsi sebagai prekursor tirosin dan bersama membentuk
hormon-hormon tiroksin dan epineprin.
·
Triptofan merupakan precursor untuk biosintesis serotonin yang dapat
menurunkan sifat agresif pada ikan.
·
Valin berfungsi dalam pertumbuhan, terutama dalam sistem pencernaan dan saraf.
Asam amino non esensial terbentuk selama
prosesing kolagen sesudah ditranslasi.
Brikut ini komposisi asam amino non esensial yang dibutuhkan ikan:
·
Asam aspartat : Berfungsi sebagai biosintesis urea , biosintesis
nukleotida purin, biosintesis nukleotida pirimidin, berlaku sebagai
neurotransmitter.
Asam glutamat : Berperan pada katabolisme
N asam amino (transaminasi), merupakan komponen glutathion dan tetrahidrofolat,
dekarboksilasi pada neuron à GABA (gamma amino butyric acid)
·
Asam Glutamin : Berfungsi mengangkut amonia dari jaringan ekstra hepatik
ke hati dan sphlanchnic bed, ikut dalam biosintesis nukleotida purin, ikut
dalam biosintesis nukleotida pirimidin, menghasilkan ion amonium melalui kerja
glutaminase pada respon renal terhadap asidosis reaksi detoksifikasi di hati
dan merupakan zat bakal glutamat dalam neuron serta bahan bakar utk enterosit.
·
Serin : Berfungsi menyediakan C untuk sintesis cystein. Merupakan bagian
dari fosfatidil dan diperlukan utk sintesis sfingolipid serta sumber utama unit
1-carbon dalam tubuh.
·
Glisin : Berkaitan dgn sintesis heme, purin, glutation (glu-cys-gly),
asam glikokholat, kreatin, asam hipurat.
·
Histidin : Merupakan zat bakal unit karbon-tunggal / onecarbon unit(formimino-fh4),
Dekarboksilasi à histamin à merangsang sekresi asam lambung dan kontraksi otot
polos.
·
Arginin : Merupakan zat bakal kreatin dibentuk pada daur urea dari
ornithine dan merupakan zat bakal nitric oxide.
·
Alanin : Merupakan asam amino glukogenik terpenting diekspor dari otot
selama puasa dan exercise.
·
Prolin
·
Tirosin : Merupakan zat bakal melanin pada melanosit , zat bakal hormon
tiroid pada kelenjar tiroid , zat bakal katekolamin , adrenalin, noradrenalin
dan penting sebagai dopamin
neurotransmitter.
Selanjutnya susunan dan komposisi asam amino yang diperoleh dihitung
sesuai dengan kandungan protein totalnya dan dibandingkan dengan pola kebutuhan
asam amino anak pra sekolah yang ditetapkan oleh FAO/WHO untuk memeproleh skor
asam amino pembatas.
Proses Metabolisme Asam Amino
Asam amino terutama
diperlukan dalam sintesis protein tubuh dan senyawa-senyawa lain yang secara
fisiologis penting bagi metabolisme, misalnya hormone hormone ataupun neurotransmitter.
Kelebihan asam amino akan segera dideaminasi dan diekskresikan sebagai ammonia
dan rangka karbon, yang kemudian dioksidasi melalui siklus asam trikaboksilat
menjadi energi. Namun dalam beberapa kasus tertentu akan diubah menjadi glukosa
atau lemak
Pada umumnya ikan yang
mengonsumsi protein dalam jumlah yang melebihi dari yang dibutuhkan bagi
sintesis protein tubuh serta senyawa senyawa lain yang mengandung nitrogen,
tidak akan mampu menyimpan kebutuhan protein tersebut. Kelebihan protein tersebut
oleh tubuh akan dihidrolisis menjadi asam asam amino, yang segera akan
dideaminasi menjadi gugus gugus amino. Kemudian, gugus amino diekskresi menjadi
amonia dan residu rantai karbon dioksida melalui siklus asam trikaboksilat
hingga menghasilkan energi, atau sebagian diubah menjadi lemak dan karbohidrat.
Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa ketika kadar protein ransum
ditingkatkan dan kadar karbohidrat diturunkan, maka aktivitas dari enzim
glukoneogeik (pembentuk karbohidrat) meningkat dan aktivitas enzim glikolitik
(pemecah karbohidrat) menurun.
Reaksi yang ditunjukkan
oleh metabolisme asam amino pada mulanya akan melibatkan proses pemindahan
gugus amino yang kemudian akan dilanjutkan dengan proses mengubah senyawa
karbon yang terdapat pada senyawa asam amino. Proses pemindahan gugus amino ini
terbagi atas 2 proses, yaitu proses transaminasi dan deaminasi.
1. Proses Transaminasi
Proses transaminasi
merupakan proses katabolisme yang melibatkan proses pemindahan gugus amino satu
dengan yang lainnya. Dalam proses ini, gugus amino akan dipindah ke salah satu
dari tiga senyawa keto, tiga senyawa tersebut adalah asam piruvat, oksaloasetat
dan alpa ketoglutarat. Pada transaminasi terdapat 2 enzim yang mempengaruhi,
yaitu glutamat transaminase dan alanin transaminase. Kedua enzim tersebut
berperan sebagai katalis dalam reaksi transaminsai.
Sifat dari reaksi
transaminasi ini adalah reversible. Dimana ketika proses ini berjalan gugus
amino yang dilepaskan tidak akan hilang, hal tersebut dikarenakan pelepasan
gugus amino akan diterima oleh asam keto. Enzim alanin transaminase adalah
enzim yang memiliki ciri khas apabila bertemu dengan asam piruvat-alanin, yaitu
memiliki sepasang substrat yang tidak ditemukan di asam amino yang lain. Hal
ini menyebabkan alanin transaminase secara bebas dapat merubah asam amino
menjadi senyawa alanin, dengan pengecualian masih memiliki asam piruvat.
Sedangkan enzim glutamat transaminase adalah enzim yang memiliki ciri khas
apabila bertemu dengan glutamat-ketogluratat, yaitu memiliki sepasang substrat.
Fungsi dari enzim ini adalah untuk merubah asam amino menjadi senyawa asam
glutamat.
Dapat disimpulkan bahwa
hasil dari reaksi transaminasi adalah asam glutamat, dimana reaksi ini bisa
terjadi dalam cairan sitoplasma ataupun mitokondria pada makhluk hidup
2. Proses Deaminasi
Deaminasi merupakan
proses kimiawai pada metabolisme asam amino dengan tujuan melepaskan gugus
amina yang berasal dari senyawa asam amino. Dimana nantinya gugus amina yang
sudah dilepaskan dan diproses akan berubah menjadi amonia. Secara umum,
deaminasi terbagi atas 2 proses, yaitu deaminasi oksidatif dan deaminasi
non-oksidatif.
Deaminasi Oksidatif
Deaminasi oksidatif
merupakan proses metabolisme yang terjadi dalam lingkungan aerobik yang
menghasilkan asam okso. Biasanya deaminasi ini terjadi pada saat malam hari
ketika kita tidur, dan tempat terjadinya terdapat di hati meskipun proses
deaminasi asam glutamat terjadi di ginjal. Asam glutamat menjadi satu-satunya
dari asam amino yang mengalami proses deaminasi oksidatif, hal tersebut
dikarenakan asam ini adalah hasil akhir dari reaksi transaminasi. Pada proses
deaminasi oksidatif, asam glutamat yang merupakan hasil akhir reaksi
transaminasi akan dikonversi dalam bentuk asam keton yang akan mengalami
pergantian gugus amina, gugus amina ini berubah menjadi keton. Adapun hasil
dari proses ini adalah nitrogen dan non-nitrogen. Senyawa non-nitrogen nantinya
akan diolah lebih lanjut melalui proses siklus Krebs dan kemudian akan disimpan
dalam bentuk glikogen.
Deaminasi Non-Oksidatif
Deaminasi non-oksidatif
adalah proses perubahan serin menjadi asam piruvat yang dihasilkan dari proses
katalis dengan bantuan serin dehidratase. Selain itu terdapat pula proses
perubahan treonin menjadi alpa ketoburitat yang dilakukan oleh treonin
dehidratase. Deaminasi non-oksidatif memiliki hubungan dengan deaminasi
oksidatif, dimana hasil dari deaminasi non-oksidatif yang berupa asam piruvat
akan digunakan dalam proses deaminasi oksidatif.
Terlihat bahwa kumpulan
asam asam amino tubuh diperoleh dari 2 sumber utama, yaitu dari makanan dan
dari katabolisme protein tubuh yang merupakan proses pengubahan protein secara
konsten terus-menerus. Asam asam amino non esensial disintesa melalui transfer
gugus amino yang berasal dari makanan non protein menjadi asam amino α-keto.
Penelitian aspek nutrisi dapat membuktikan bahwa tirosin dan sistin dapat
disintesa dari fenil alanin dan metionin. Hal ini menunjukkan bahwa asam amino
esensial. Degedrasi asam-asam amino terjadi dalam 2 tahap utama. Tahap pertama
merupakan tahap perubahan asam-asam amino menjadi zat antara yang dapat
memasuki siklus asam trikaboksilat. Adapun tahap kedua merupakan tahap oksidasi
zat dalam siklus asam trikaboksilat menjadiCO2 dan H2O. Metabolisme asam amino
umumnya dapat terjadi dalam 3 lintasan, yaitu 2 lintasan proses katabolisme
asam amino yang meerupakan proses degedrasi dan glukonegnesis, serta 1 lintasan
proses anabolisme asam amino yang merupakan sintesa protein. Ketiga proses
tersebut dapat diuraikan sebagai berikut.
1.
Degradasi asam amino
1AA + 4,6 O2 à 4,5 CO2 + 1,2 NH3 + 1,2 NH3
+ 2,5 H2O + 0,03 H2S + 24,8 ATP
2.
Glikonegenesis (pengubahan menjadi glukosa)
1 AA + 2,5 O2 à 2,3 CO2 + 1,2 NH3 + 0,66 H2O + 0,35 glukosa
+ 11,2 ATP
3.
Sintesis protein
1 AA + 6 ATP à 100 protein + 1H2O
Absorbsi asam amino
Proses dalam adsorbsi asam amino dilakukan
secara selektif dimana absorpsi l-asam amino lebih cepat dari pada d-asam
amino. Dalam proses tersebut perlu energi (transpor aktif) yang dapat
berpindah dari kadar rendah ke tinggi.
Namun pada keadaan normal tak terjadi abdsorbsi. Protein atau polipeptida pada
keadaan tertentu dapat terjadi absorpsi protein / polipeptida dalam jumlah yang
sedikit.
Evaluasi Kualitas Protein
Kualitas protein umumnya
dievaluasi menggunakan metode biologis dan kimia, dan lebih akurat iagi adalah
metode yang memasukkan parameter peitambahan berat dan retensi nitrogen sebagai
kriteria kualitas protein. Metode biologi yang menggunakan parameter-parameter
tersebut dianatamnya rasio efisiensi proten, nilai biologis dan pemanfaatan
protein. Metode-metode tersebut menggunakan persamaan sebagai berikut:
l. Rasio efisiensi protein
(PER)
Pertambahan bobot basah (g)
PER =
------------------------------------------------
Konsumsi protein (g)
2. Nilai biologis (BV)
Retensi nitrogen
BV = -------------------------------------- x 100
Nitrogren yang diabsorbsi
3. Pemanfatatan protein
Retensi nitrogen
NPU = ------------------------------
Nitrogen intake
C. Penutup
1. Latihan
1. Sebutkan komponen
makanan penghasil energi untuk ikan!
2. Jelaskan kebutuhan
asam amino dan protein untuk ikan!
3. Faktor apa saja yang
mempengaruhi kebutuhan asam lemak pada ikan? Jelaskan!
4. Jelaskan kebutuhan
asam lemak pada ikan air tawar dan ikan laut!
5. Bagaimana anda membuat
formulasi pakan salah satu jenis ikan yang membutuhkan kadar protein pakan 36% dan
energi 2700 kkal jika tersedia bahan baku sumber protein dan energi
adalah:
tepung ikan (kadar protein 58%, energi 1700 kkal); tepung terigu (kadar protein
27% energi 2800 kkal).
6. Data pertambahan bobot
tubuh adalah 240g, konsumsi protein 130g. Apakah protein yang
terdapat di dalam
pakan ikan tersebut memiliki kualitas baik?
2. Daftar pustaka
Affandi R, Sjafei DS, Rahardjo MF, Sulistiono. 2004.
Fisiologi Ikan: Pencernaan. Bogor: IPB Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat.
Ahmad T, Ardiansyah M, Usmunandar D. 1992. Pengaruh
pemberian pakan berkadar protein berbeda terhadap pertumbuhan kerapu lumpur,
Epinephelus tauvina. Jumal Penelitian Perikanan Pantai8(2):71-80.
Ali MZ,. J aucey K. 2004. Optimal dietary carbohydrate
to lipid ratio in African catfish Clarias gariepinus. J. Aqua. Int. 12: 169-180.
Anwar HM, Piliang WG. 1992. Biokimia dan Fisiologi
Gizi. Bogor: [PB Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat. Bergot F. 1979a.
Carbohydrates in rainbow trout diets: effects of the level and sources of
carbohydrates and numbers of meals on growth and body composition. Aquaculture
18:157-167.
Bergot F. 1979b. Efiects of dietary carbohydrates and
their model of distribution on glycaemia in rainbow trout (Salmo gairdneri Richardson).
Comp. Biochem. Physiology 63A:543—547.
Brauge C, Medale F, Corraze G. 1994. Effect of dietary
carbohydrate levels on growth, body composition and glycaemia in rainbow trout,
Oncorhynchus mykiss, reared in seawater. Aquaculture, 23:109—120.
Cahyoko Y. 1995. Pengaruh beberapa jenis karbohidrat
dalam pakan terhadap pertumbuhan benih gurami (Osphronemus goramy Lacepede)
[tesis]. Bogor; Institut Pertanian Bogor, Program Pascasarjana.
Catacutan MR, Coloso RM. I997. Growth of juvenile
Asian seabass, Lates calcarifer fed varying carbohydrates and lipid levels.
Aquaculture 149: 13 7-l 44.
Cowey CB, De La Higuera M, Adron JW. 1977a. The effect
of dietary composition and insulin on gluconeogenesis in rainbow trout (Salmo
gairdneri). Br. J. Nutrition 38:385-396.
Cowey CB, Konx D, Walton MJ, Adron JW. 1977b. The
regulation of gluconeogenesis by diet and insulin in rainbow trout (Salmo gairdneri).
Br. J . Nutrition 38:463-470.
David DA, Amold CR. 1993. Evaluation of five
carbohydrate sources for Penaeus vannamei. Aquaculture 114:285—292.
De Silva S, Anderson TA. 1995. Fish Nutrition in
Aquaculture. London: Capman & Hall.
Erfanullah, Jafri AK. 1995 . Protein-sparing effect of
dietary carbohydrate in diet for fingerling Labeo rohita. Aquaculture 136: 33
1-339.
Furuichi M. 1988. Dietary requirement. Di dalam:
Watanabe T, editor. Fish Nutrition and Mariculture. Tokyo: JICA Kanagawa Intemational
Fisheries Training Centre. hlm 8-78.
Furuichi M, Yone Y. 1981. Change of blood sugar and
plasma insulin levels of fishes in glucose tolerance test. Bulletin of Japanese Society
of Scientific Fisheries 47:761-764.
Furuichi M, Yone Y. 1982. Availability of carbohydrate
in nutrition of carp and red seabream. Bulletin of Japanese Society of
Scientific Fisheries 48:945-948.
Giri NA, Suwirya K, Marzuqi M. 1999. Kebutuhan
protein, lemak, dan vitamin C untuk yuwana ikan kerapu tikus (Cromileptes altivelis).
Jumal Penelitian Perikanan Indonesia 5(3):3 8-46.
Hung LT, Suhenda N, Slembrouck J, Lamrd J and Moreau
Y. 2004. Comparison of dietary protein and energy utilization in three Asian
catfish (Pangasius bocourty, R Hypophthalmus and R Djambal). Aquacult. Nutr. 10,
317-326.
Lehninger AL. 1994. Dasar-dasar Biokimia. Thenawidjaja
M, penerjemah. Jakarta; Erlangga. Terjemahan dari: Principles of Biochemistry.
Mishra K and Samantaray K. 2004. Interacting effects
of dietary lipid level and temperature on growth, body composition and fatty acid
profile of Rohu, Labeo rohita (Hamilton). Aquacult. Nutr. 2004. 10,359-369.
Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW. 1999.
Biokimia. Harper. Hartono A, penerjemah. Jakarta; Penerbit Buku Kedokteran
(EGC). Terjemahan dari: Harper’s Biochemistry.
[NRC] National Research Council, Subcommittee on
Warmwater Fish Nutrition. 1977. Nutrient Requirements of Wannwater Fishes. Washington,
D.C.: National Academy Pr.
[NRC] National Research Council, Subcommittee on
Warmwater Fish Nutrition. 1983. Nutrient Requirements of Warmwater Fishes and
Shellfishes. Washington, D.C.: National Academy Pr.
[NRC] National Research Council, Subcommittee on
Warmwater Fish Nutrition. 1993. Nutrient Requirements of Fish. Washington,
D.C.: National Academy Pr.
Palmer TN, Ryman BE. 1972. Studies on oral glucose
intolerance in fish. J. Fish Biology 31311-319.
Peragon J, Barroso JB, Sarguero LG, de la Higuera M,
Lupianez JA. 1999. Carbohydrates affect protein~turnover rates, growth and nucleic
acid content in the white muscule of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss).
Aquaculture 179: 425-43 7.
Peres H, Goncalves P, Oliva-Teles A. 1999. Glucose
tolerance in gilthead seabream (Sparus aurata) and European sea bass (Dicentrarchus
Iabrax). Aquaculture l79:4l5—423.
Peres H, Teles AO. 1999. Effect of dietary lipid level
on growth performance and feed utilization by European sea bass juveniles (Dicentrarchus
Iabrax). Aquaculture l79:325—334.
Piliang WG, Djojosoebagio S. 1996. F isiologi
Nnutrisi. Volume I. Jakarta; Univ Indonesi Pr.
Podoskina TA.,PodoskinaAG,Bekina EN. 1997. Efficiency
of utilization of some potato starch modifications by rainbow trout (Oncarhynchus
mykiss). Aquaculture l52:235—248.
Rachmansyah, Palinggi NN, Pong-Masak PR, Mangawe AG,
Laining A. 1999. Formulasi pakan buatan untuk pembesaran ikan kerapu [Laporan
Hasil Penelitian]. Maros Balai Penelitian Perikanan Pantai.
Salhi M, Bessonart M, Chediak G, Bellagamba M and Carnevia
D. 2004. Growth, feed utilization and body composition of black catfish, Rhamdia
quelen, fray fed diets containing different protein. Aquaculture 23 (1),
435-444.
Suhenda N, Setijaningsih L, Suryanti Y. 2003.
Penentuan rasio antara kadar karbohidrat dan lemak pada benih ikan patin jambal
(Pangasius djambal). J. Penelitian Perikanan Indonesia, Vol. 9 No. 1, 21-29.
Suwarsito. 2004. Pengaruh kadar L-karnitin berbeda
dalam pakan terhadap kadar lemak daging dan pertumbuhan ikan patin (Pangasius
hypopthalmus). Tesis. Sekolah Pascasarjana lnstitut Pertanian Bogor. Bogor.
Suwirya K, Girina, Marzuqi, Tridjoko. 2001. Kebutuhan
karbohidrat untuk pertumbuhan juvenil kerapu bebek, Cromileptes altivelis [Laporan
Teknis]. Gondol-Bali: Balai Besar Riset Perikanan Budidaya Laut.
Tacon AGJ. 1992. Nutritional Fish Pathology:
Morphological signs of nutrient deficiency and toxicity in farmer fish. Roma: FAO
Fish Technical Paper. No. 330.
Takeuchi T. 1988. Laboratory work chemical evaluation
of dietary nutrient. Di dalam: Watanabe T, editor. Fish Nutrition and Mariculture.
Tokyo: JICA Kanagawa International Fisheries Training Centre. hlm 179-233.
Wilson RP. 1989. Amino acid and proteins. Di dalam:
Halver JE, editor. Fish Nutrition. Toronto: Academic Pr. hlm l l2-151.
Wilson RP. 1994. Utilization of dietary carbohydrate
by fish. Aquaculture 124:67-80.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar