Protein Lemak

BAHAN AJAR

NUTRISI IKAN

- Protein dan Lemak -

Oleh: Dr.Ir. Subandiyono, MAppSc.

PS. BUDIDAYA PERAIRAN, JUR. PERIKANAN FPIK UNIVERSITAS DIPONEGORO

TAHUN 2009

1

I. PROTEIN

1.1. PENDAHULUAN

1.1.1. Deskripsi Singkat

Protein merupakan jenis makro-nutrien yang paling mahal dibandingkan dengan jenis makro-nutrien lainnya seperti lemak dan karbohidrat. Sementara itu,

ikan membutukan kandungan protein dalam pakan dalam tingkat yang jauh lebih

tinggi dibandingkan ke dua jenis makro-nutrien lainnya. Dibandingkan dengan

jenis hewan darat lainnya, baik mamalia maupun burung, ikan juga membutuhkan

protein pakan yang jauh lebih tinggi. Padahal, protein merupakan sumber

pencemar lingkungan yang sangat potensial dan berbahaya bilamana

penggunaannya dalam sistem budidaya tidak tepat. Oleh karena itu, pemahaman

akan protein serta kebutuhannya oleh ikan sangat diperlukan agar

pemanfaatannya oleh ikan dapat menjadi lebih efisien dan dengan harga

pembuatannya yang lebih ekonomis.

1.1.2. Relevansi

Pemahaman mengenai konsep bio-energetika pada ikan sangat membantu dalam menetapkan tingkat kebutuhan protein serta konsep pemberian pakan

(feeding regime) untuk ikan. Lebih lanjut lagi, pemahaman mengenai penggantian

sebagian protein oleh karbohidrat dapat membantu menurunkan kadar protein

dalam pakan tanpa harus mengurangi nilai nutrisi pakan tersebut secara nyata.

Dalam hal ini, terdapat keterkaitan antara kadar protein dan karbohidrat dalam

pakan agar diperoleh nilai nutrisi dan efisiensi optimum. Oleh karena itu,

1

2

pemahaman terhadap peran penting karbohidrat dalam menggantikan protein

serta berapa besar kontribusi yang dapat diberikan dalam pakan sebagaimana

dijelaskan pada Pokok Bahasan ini sangatlah perlu.

1.1.3. Kompetensi

Standar Kompetensi

Pada akhir mata kuliah ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan kembali berbagai komponen nutrisi dan non-nutrisi penting yang mempengaruhi

kualitas pakan dan yang sesuai dengan kebutuhan ikan dalam budidaya

perikanan.

Kompetensi Dasar

Setelah diberikan materi ini, mahasiswa hendaknya mampu: Menjelaskan kembali definisi dan pengertian protein;

Menyebutkan kembali jenis ikatan dan komponen penyusun protein;

Merangkum kembali peran dan fungsi penting protein;

Memberikan contoh minimal 1 untuk masing-masing peran dan fungsi

penting dari protein;

Menjelaskan kembali ketentuan/kriteria tentang protein yang berkualitas;

Menerangkan kembali klasifikasi dan definisi asam amino;

Menggambarkan/menuliskan kembali struktur umum asam amino dan

rumus bangun 3 5 jenis asam amino esensial;

Menyebutkan kembali nama-nama 10 jenis asam amino esensial dengan

benar;

Merumuskan kembali prinsip dasar penentuan kandungan protein;

Menyebutkan kembali peran utama dari protein;

2

3

Menjelaskan kembali kebutuhan ikan akan protein dan keterkaitannya

dengan komponen nutrisi penghasil energi lainnya, seperti karbohidrat

dan lemak;

Menjelaskan kembali pentingnya imbangan protein energi dalam pakan

ikan;

Menjabarkan kembali konsep dasar protein sparing;

Menjelaskan kembali peran penting keberadaan 2 jenis asam amino

esensial (yaitu fenilalanin dan metionin) serta 2 jenis asam amino non-

esensial (yaitu tirosin dan sistin) dalam pakan ikan;

Menjelaskan kembali pengaruh defisiensi akan 2 jenis asam amino

esensial (yaitu fenilalanin dan metionin) serta 2 jenis asam amino non-

esensial (yaitu tirosin dan sistin) pada ikan.

1.2. PENYAJIAN

1.2.1. URAIAN

Pengertian Protein dan Asam Amino PROTEIN. Protein merupakan persenyawaan organik terbanyak dalam

tubuh hewan berdasarkan bobot kering. Protein adalah asam amino rantai

panjang yang dirangkai dengan banyak ikatan yang disebut ikatan peptida.

Protein dibutuhkan untuk memperbaiki atau mempertahankan jaringan,

pertumbuhan, dan membentuk berbagai persenyawaan biologis aktif tertentu.

Protein dapat juga berfungsi sebagai sumber energi.

Protein mengandung karbon (50-55%), oksigen (22-26%), nitrogen (12-19%

dengan asumsi rata-rata 16%), hidrogen (6-8%), dan sulfur (0-2%). Protein

bervariasi dalam komposisi kimiawinya, ukuran, bentuk, sifat-sifat fisikanya, dan

fungsi biologisnya. Namun demikian, bilamana terhidrolisis, semua protein

menghasilkan satu grup komponen organik yang sederhana yang dinamai dengan

asam amino. Dengan demikian, asam amino disebut juga sebagai dinding

3

4

pembangun atau building blocks dari protein. Terdapat berbagai asam amino di

alam namun hanya 18 L-asam amino yang umumnya dijumpai dalam kebanyakan

protein.

Protein mempunyai berbagai macam peran dan/atau fungsi menurut jenisnya

masing-masing. Protein yang berperan sebagai struktur atau pembentuk tubuh diantaranya adalah kolagen yang merupakan jaringan ikat berserat, dan

mempunyai struktur padat serta kekuatan besar. Elastin terdiri dari rantai

polipeptida panjang yang tersusun secara acak, dan dapat ditarik hingga batas

tertentu namun lebih mudah robek bila dibandingkan dengan kolagen.

Mukoprotein merupakan hasil sekresi mukosa. Keratin adalah jenis protein

berserat yang tidak larut dari sel-sel ektodrermal hewan. Keratin merupakan

protein pada kulit, rambut, sisik, bulu domba, bulu unggas, kuku, taji, dan tanduk

dari berbagai hewan. -keratin kaya akan sisa-sisa sistin, dan terdapat pada kulit. Sedangkan -karatin tidak mempunyai sistin namun kaya akan asam amino dengan sedikit R-group seperti Gly, Ala, Ser, serta terdapat pada sisik.

Protein kontraktil adalah jenis protein yang berperan dalam kontraksi otot. Sebagai contoh adalah aktin, miosin, dan tropomiosin B. Enzim merupakan jenis protein katalisator organik. Enzim mempunyai fungsi yang sangat spesifik.

Semua jenis enzim yang diketahui adalah protein. Beberapa protein berperan

sebagai transporter molekul atau ion. Hemoglobin dan hemosianin merupakan transporter untuk transporter oksigen dalam darah, baik untuk hewan vertebrata

dan invertebrata. Mioglobin merupakan transporter oksigen dalam sel-sel otot.

Globulin berperan sebagai pengikat besi dan transporter zat besi dalam darah. -lipoprotein berperan dalam transport lipid dalam darah, sedangkan serum albumin

berperan dalam transport berbagai asam lemak dalam darah. Berbagai jenis

protein juga berperan sebagai pelindung (protective protein) dalam darah hewan vertebrata. Berbagai jenis antibodi merupakan protein pelindung terhadap

antigen. Fibrinogen, trombin, dan tromboplastin merupakan jenis protein yang

terlibat dalam proses pembekuan darah (blood clotting). Hormon merupakan jenis protein, meskipun tidak semua hormon adalah protein. Hormon diproduksi

oleh beberapa sel dalam jumlah yang sedikit dan mempunyai peran yang sangat

besar dalam metabolisme. Hormon insulin dan glukagon berperan dalam

mengatur metabolisme glukosa. Hormon IGF-I (insulin-like growth factor-I) seperti

4

5

somatomedin C merupakan hormon pertumbuhan yang merangsang pertumbuhan

tulang. Hormon protein lainnya adalah berbagai hormon gonadotropik. Beberapa

jenis protein tersimpan dalam tubuh (storage protein), seperti misalnya kasein (yaitu protein susu), ovalbumin (yaitu protein putih telur), zein (yaitu protein dalam

jagung), dan gliadin (yaitu protein dalam gandum).

Protein merupakan nutrien yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan

mempertahankan kehidupan dari semua hewan. Diantara berbagai makro-nutrien,

protein merupakan komponen yang paling mahal dalam pembuatan pakan

khususnya untuk ikan dikarenakan ikan membutuhkan tingkat protein yang lebih

tinggi (30 hinghga 55%) guna pertumbuhan yang baik. Terdapat sedikitnya 2

penentuan dari nilai protein untuk ikan. Pertama adalah nilai digestibilitas atau

kecernaan. Bilamana protein tidak tercerna, protein tersebut tidak memiliki nilai

nutrisi. Faktor lainnya adalah komposisi kimia protein. Meskipun berbagai usaha

telah dilakukan dengan berbagai spesies ikan guna menentukan tingkat protein

pakan yang optimum, dengan hanya informasi tanpa menjabarkan data kebutuhan

asam amino esensial, akan merupakan nilai yang kurang sempurna.

ASAM AMINO. Terdapat 24 asam amino yang umum untuk semua protein, namun nilai nutrisi protein bergantung pada jumlah relatif ketersediaan

asam amino. Sebagian besar ikan perairan daerah tropis membutuhkan 10 asam

amino untuk pertumbuhan dan berbagai proses metabolik lainnya. Untuk

mendapatkan pertumbuan yang baik, pola dan jumlah asam amino esensial dalam

pakan hendaknya mirip dengan pola maupun jumlah asam amino esensial yang

terdapat pada spesies ikan yang diberi pakan. Pada umumnya, protein dari

sumber-sumber hewani mempunyai profil asam amino yang baik dan lebih dapat

dicerna dibandingkan dengan protein asal tanaman. Struktur umum asam amino

ditunjukkan sebagaimana Gambar 1.1. Berbagai komponen penting adalah

kelompok amin, kelompok karboksil, dan kelompok radikal (R) pada -karbon. Asam amino berbeda dalam grup R-nya.

5

6

NH2 R C COOH

H Gambar 1.1. Struktur Umum Asam Amino

Asam amino diklasifikasikan sebagai essential (indispensable) dan non-

essential (dispensable). Asam amino esensial (AAE) adalah jenis-jenis AA yang

tidak dapat disintesa sama sekali oleh hewan atau yang disintesa dalam jumlah

yang kurang mencukupi untuk mendukung pertumbuhan maksimum. Oleh karena

itu, AEE harus terdapat dalam pakan. Non-AAE dapat disintesa dalam jumlah

yang cukup di dalam jaringan dan karena itu tidak diperlukan keberadaannya di

dalam pakan. Berdasarkan pada sifat kimiawi yang dimiliki, asam amino

dikelompokkan ke dalam: a) asam amino dengan rantai karbon terbuka, b) asam

amino yang bersifat basa, c) asam amino yang bersifat asam, d) asam amino

dengan rantai karbon tertutup, e) asam amino yang memiliki aroma, dan f) asam

amino yang mengandung ion sulfur. Struktur kimiawi asam amino yang umum

ditemukan dalam protein dengan berbagai sifat kimiawi yang dimilikinya disajikan

pada Tabel 1.1.

Penting!!. Sebagai tambahan terhadap fungsi asam amino sebagai komponen dasar protein, beberapa asam amino merupakan precursor (pendahulu

atau ujung tombak) atau menyediakan sebagian dari struktur metabolit lain.

Metionin adalah prekursor dari sistein dan sistin. Metionin juga menyediakan grup

metil untuk kreatin, kolin, dan berbagai senyawa lain. Fenilalanin, bilamana

terhidroksilasi, membentuk tirosin yang mana terlibat dalam pembentukan tiroksin,

adrenalin, noradrenalin, dan pigmen-pigmen melanin. Ketika urea terbentuk di

dalam siklus urea, arginin menghasilkan ornitin. Bilamana terkarboksilasi, histidin

membentuk histamin. Triptofan merupakan prekursor dari serotonin dan asam

nikotinat.

6

7

Tabel 1.1. Berbagai Jenis Asam Amino yang Umum Terdapat dalam Protein _________________________________________________________________ No. Asam Amino Singkatan Grup R Struktur Kimia _________________________________________________________________ A. Kelompok rantai karbon terbuka 1. Glycine Gly H-

NH2 O

H C C OH

H 2. Alanin Ala CH3-

NH2 O

C C OH

H

CH3

3. Valine Val CH(CH3)2-

NH2 O

C C OH

H

H CH3 C

CH3

4. Leucine Leu CH2CH(CH3)2-

NH2 O

C C OH

H

H CH3 C

CH3

H

C

H

5. Isoleucine Iso CH(CH3)CH2CH3-

NH2 O

C C OH

H

H CH3 C

H

H

C

CH3

7

8

Tabel 1.1. (lanjutan) _________________________________________________________________ No. Asam Amino Singkatan Grup R Struktur Kimia _________________________________________________________________ 6. Serine Ser CH2OH-

NH2 O

C C OH

H

H HO C

H 7. Threonine Thr CH(OH)CH3-

NH2 O

C C OH

H

H CH3 C

OH B. Kelompok basa 8. Lysine Lys (CH2)4NH2-

NH2 O

C C OH

H

H H2N C

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

9. Arginine Arg (CH2)3NHCNHNH2-

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H H2N C N

NH 10. Histidine His

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

N NH

8

9

Tabel 1.1. (lanjutan) _________________________________________________________________ No. Asam Amino Singkatan Grup R Struktur Kimia _________________________________________________________________ C. Kelompok asam 11. Aspartic acid Asp CH2COOH-

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

O C

HO

12. Asparagine Asn CH2CONH2-

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

O C

NH2

13. Glutamic acid Glu (CH2)2COOH-

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

H

C

H

O C

OH

14. Glutamine Gln (CH2)2CONH-

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

H

C

H

O C

NH2

D. Kelompok rantai karbon tertutup 15. Proline Pro

O C

OH

NH

9

10

Tabel 1.1. (lanjutan) _________________________________________________________________ No. Asam Amino Singkatan Grup R Struktur Kimia _________________________________________________________________ 16. Tryptophan Try

NH2 O

C C OH

H

H

C

HN H

E. Kelompok asam amino beraroma 17. Phenylalanine Phe

NH2 O

C C OH

H

H

C

H 18. Tyrosine Tyr

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

HO

F. Kelompok asam amino bersulfur 19. Methionine Met (CH2)2SCH3-

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

H

C

H

CH3 S

10

11

Tabel 1.1. (lanjutan) _________________________________________________________________ No. Asam Amino Singkatan Grup R Struktur Kimia _________________________________________________________________ 20. Cysteine*) Cys CH2SH-

NH2 O

C C OH

H

H

C

H

HS

21. Cystine Cys (CH2S)2-

NH 2 O

C C OH

H

H

C

H

S

NH 2 O

C C OH

H

H

C

H

S

*) 2 grup sistein dapat membentuk suatu kovalen disulfida ikatan S=S. Ikatan disulfida antara sistein tersebar luas dalam protein dan merupakan hal penting dalam penentuan konformasi dimensi 3 dan dalam perangkaian bersama protein multi-subunit.

Kebutuhan Protein dan Asam Amino Kebutuhan Protein. Kebutuhan ikan akan protein bervariasi menurut

spesies dan tahap biologis dari ikan tersebut (lihat Tabel 1.1). Semua asam

amino mengandung nitrogen, sehingga semua protein mengandung nitrogen.

Dalam kenyataannya, pengukuran kandungan nitrogen merupakan suatu metode

dari penghitungan kandungan protein. Metabolisme protein untuk energi

menghasilkan produk akhir bernitrogen. Ikan mengeluarkan atau membuang

nitrogen tersebut melalui insang, feses, dan urin. Produk akhir bernitrogen

tersebut dapat mengakibatkan berbagai permasalahan di dalam kolam

pemeliharaan ikan.

11

12

Protein mencakup 3 peran dalam nutrisi ikan, yaitu:

1. Menyediakan energi;

2. Menyediakan asam amino; dan

3. Memenuhi kebutuhan untuk protein fungsional (seperti enzim dan

hormon) dan protein struktural (seperti daging dan jaringan organ).

Bilamana protein dalam sebagian besar bahan penyusun pakan diolah

dengan cara yang baik dan benar, maka protein tersebut dapat dicerna dengan

sangat baik. Atau, tingkat kecernaan protein tersebut menjadi tinggi. Kecernaan

berbagai macam bahan penyusun pakan yang kaya akan protein (atau disebut

juga dengan bahan pakan sumber protein) berkisar antara 75 dan 95 persen.

Bilamana kandungan karbohidrtat dalam suatu bahan penyusun pakan meningkat

maka kecernaan proteinnya cenderung menurun. Pemanasan dapat menurunkan

maupun memperbaiki kualits protein. Pemanasan yang berlebihan selama proses

pembuatan pakan menurunkan nilai nutrisi dari protein. Namun demikian,

pemanasan yang kurang mencukupi dari tepung kedelai menurunkan

ketersediaan protein.

Kebutuhan ikan akan protein relatif lebih tinggi daripada hewan darat yang

berdarah panas. Kebutuhan ikan akan protein menurun sejalan dengan umur.

Protein hewani pada umumnya memiliki kualitas yang lebih baik daripada protein

nabati. Namun, protein hewani lebih mahal. Dalam pakan ikan, protein yang

berasal dari kombinasi berbagai sumber menghasilkan tingkat konversi yang lebih

baik daripada sumber tunggal apapun asalnya.

Ikan tidak mempunyai kemampuan untuk menggunakan sumber nitrogen

non-protein. Sumber nitrogen non-protein yang dimaksudkan tersebut misalnya

urea dan sitrat diamonium, yang bahkan hewan-hewan non-ruminansia sekalipun

(seperti ayam dan kelinci) mampu memanfaatkannya hingga batas-batas tertentu,

tidak memiliki nilai sebagai sumber pakan untuk ikan. Bahkan pada tingkat yang

tinggi, nitrogen non-protein dalam pakan ikan dapat bersifat meracuni.

Beberapa faktor yang mempengaruhi kebutuhan protein untuk pertumbuhan

maksimum adalah umur, spesies, ukuran, padat penebaran, suhu air, kualitas

protein yang dicerminkan oleh profil asam amino, dan pakan harian yang

diperlukan. Ikan yang lebih kecil atau lebih muda mempunyai kebutuhan protein

yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan ikan yang lebih tua dari spesies yang

12

13

sama. Ikan mempunyai respons yang lebih baik terhadap protein pakan dengan

kualitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan protein pakan berkualitas lebih

rendah. Dengan demikian, berbagai sumber protein dengan nilai biologis tinggi

seperti protein seluruh bagian telur, kasein, kombinasi kasein dan gelatin, dan

tepung ikan sering dipergunakan dalam menentukan kebutuhan-kebutuhan

protein. Protein dikatakan mempunyai kualitas yang tinggi bilamana komposisi

asam aminonya hampir menyerupai kebutuhan asam amino dari hewan uji dan

mempunyai nilai kecernaan tinggi untuk hewan tersebut. Ikan yang diberi pakan

pada tingkat pemberian pakan dibawah tingkat kekenyangan (under satiation)

akan membutuhkan protein dengan tingkat yang lebih tinggi bila dibandingkan

dengan ikan yang diberi pakan pada tingkat kekenyangan (at satiation). Tabel 1.2

menunjukkan berbagai tingkat kebutuhan protein dalam pakan buatan yang

disarankan untuk ikan.

Tabel 1.2. Berbagai Tingkat Kebutuhan Protein dalam Pakan Buatan untuk Ikan pada Berbagai Tahap Pertumbuhan

Persentase Protein dalam Pakan Spesies

Awal (Starter) Pertumbuhan (Grower)

Produksi (Production)

Trout 40 55 35 40 30 40 Chinook Salmon 40 - - Catfish 35 40 25 36 28 32 Carp 43 47 37 42 -

Dalam pakan ikan, protein dan energi hendaknya dipertahankan seimbang.

Kekurangan atau kelebihan energi dalam pakan menurunkan tingkat

pertumbuhan. Bilamana energi dalam pakan kurang, maka protein digunakan

sebagai energi. Bilamana energi dalam pakan berlebih, maka konsumsi pakan

akan menurun dan hal tersebut menurunkan pengambilan sejumlah protein yang

diperlukan untuk pertumbuhan.

Kebutuhan protein telah pula ditentukan pada ikan dengan penggunaan

beberapa pakan yang bervariasi baik pada kandungan protein maupun energinya.

Pada kisaran tertentu dari tingkat protein yang dapat diterima oleh hewan,

terdapat perbandingan optimum dari protein terhadap energi (optimum protein-to-

energi ratio) yang menghasilkan pertumbuhan yang baik. Protein dan energi

13

14

sangatlah berkaitan. Hal tersebut dikarenakan protein pakan adalah juga sumber

energi pakan dan energi pakan diperlukan dalam pembentukan protein tubuh.

Pembentukan protein tubuh, pada akhirnya merupakan bagian dari energi

cadangan dari hewan tersebut.

Untuk menentukan kebutuhan protein dari suatu spesies ikan, percobaan

pemberian pakan dilakukan dengan menggunakan pakan uji yang mengandung

berbagai tingkat kandungan protein dari berbagai sumber yang mempunyai nilai

biologis tinggi. Respons pertumbuhan, biasanya perolehan bobot, diukur untuk

setiap pakan uji. Tingkat yang dibutuhkan ditentukan dari kurva respons dosis.

Nilai maksimum dari retensi protein jaringan dipergunakan sebagai suatu kriteria

dalam menentukan kebutuhan protein, disamping perolehan bobot.

Pakan uji dirancang agar bersifat iso-kalori dikarenakan konsumsi pakan

terpengaruh oleh satu diantaranya yaitu tingkat energi pakan. Sebagaimana

hewan-hewan lainnya, ikan meregulasi konsumsi pakan untuk mempertahankan

pemasukan energinya. Karbohidrat seperti dekstrin secara umum digunakan

untuk menggantikan protein pada basis energi bilamana protein pakan bervariasi.

Hal tersebut penting dimana energi bukan dari protein dalam pakan adalah cukup

sehingga protein akan digunakan secara efisien untuk pertumbuhan dengan

konversi protein terhadap energi sesedikit mungkin.

Namun demikian, terdapat kesulitan dalam merancang pakan yang

mengandung protein tinggi dengan kandungan energi non-protein yang cukup

tanpa mengatur tingkat lemak juga. Karbohidrat dan lemak (yang merupakan

sumber energi non-protein) menggantikan (spare) protein sebagai sumber energi.

Apabila pakan kekurangan akan energi non-protein maka ikan akan menggunakan

sebagian dari protein untuk mencukupi kebutuhan energinya terlebih dahulu

sebelum protein dipergunakan untuk pertumbuhan. Sebaliknya, bilamana pakan

mengandung energi terlalu banyak dalam kaitannya dengan protein maka ikan

akan berhenti makan segera setelah kebutuhan energinya terpenuhi dan karena

itu terbatasnya konsumsi protein serta nutrien lainnya yang dibutuhkan untuk

pertumbuhan maksimum. Bilamana protein pakan tidak mencukupi maka hewan

tersebut tidak akan tumbuh dengan baik, tidak akan tumbuh sama sekali, atau

bahkan akan kehilangan bobot. Pada batas-batas tertentu, kelebihan protein

14

15

pakan tidaklah berbahaya namun hal tersebut merupakan dan menambah biaya

pakan yang dibuat.

Metoda statistik yang umum dipergunakan dalam analisis respons

pertumbuhan terhadap tingkat protein pakan yang berbeda meliputi analisis nilai

tengah (ANOVA) yang diikuti dengan perbandingan multiple dari nilai tengah

perlakuan, metoda regresi garis putus, dan order kedua analisis regresi polinomial.

Metoda yang sama dipergunakan dalam studi kebutuhan asam amino.

Kebutuhan Asam Amino. Kebutuhan protein dalam pakan ikan pada hakekatnya suatu kebutuhan akan asam amino dalam protein pakan. Beberapa

jenis asam amino yang mana ikan dan udang (baik udang air laut maupun udang

air tawar) tidak mampu mensintesisnya disebut asam amino esensial (essential

amino acids) atau asam amino yang sangat diperlukan dan harus tersedia

(indispensable amino acids). Kelompok ini mencakup 10 jenis asam amino, yang

secara alfabetik dapat disebutkan sebagai berikut:

1. Arginin (Arginine)

2. Histidin (Histidine)

3. Isoleusin (Isoleucine)

4. Leusin (Leucine)

5. Lisin (Lysine)

6. Metionin (Methionine)

7. Fenilalanin (Phenylalanine)

8. Treonin (Threonine)

9. Triptofan (Tryptophan)

10. Valin (Valine)

15

16

Untuk mempermudah dalam mengingat-ingat ke 10 asam amino esensial

tersebut dapat pula disusun sebuah kata dengan menggunakan akronim

dari salah satu nama wakil presiden yang cukup terkenal, yaitu MATT

HILL Vice President, yang merupakan kepanjangan dari: Metionin,

Arginin, Treonin, Triptofan, Histidin, Isoleusin, Leusin, Lisin, Valin, dan

Phenylalanine.

Kebutuhan beberapa jenis asam amino dalam pakan seperti fenilalanin dan

metionin dapat dipenuhi masing-masing oleh tirosin (tyrosine) dan sistin (cystine),

yang merupakan jenis asam amino non-esensial. (Ingat!! PT. MC). Kebutuhan

asam amino yang diberikan oleh NRC disajikan pada Tabel 1.3, masing-masing

untuk lele (catfish), trout, salmon, karper atau mas (carp), dan nila atau mujahir

(tilapia). Penelitian membuktikan bahwa antar spesies ikan terdapat perbedaan

yang sangat besar dalam kebutuhannya terhadap asam amino. Beberapa

perbedaan tersebut kemungkinan disebabkan oleh perbedaan pada laju

pertumbuhan, bobot pakan yang dikonsumsi, dan sumber asam amino dalam

pakan.

Tabel 1.3. Kebutuhan Asam Amino untuk Ikan menurut NRC* Lele

(ChannelCatfish)

RainbowTrout

Pacific Salmon

Karper (Common

Carp)

Tilapia(Nila)

Energi (kcal DE/kg pakan) 3.000 3.600 3.600 3.200 3.000 Protein (kecernaan), % 32(28) 38(34) 38(34) 35(30.5) 32(28) Asam Amino Arginin (%) 1.20 1.5 2.04 1.31 1.18 Histidin (%) 0.42 0.7 0.61 0.64 0.48 Isoleusin (%) 0.73 0.9 0.75 0.76 0.87 Leusin (%) 0.98 1.4 1.33 1.00 0.95 Lisin (%) 1.43 1.8 1.70 1.74 1.43 Metionin+sistin (%) 0.64 1.0 1.36 0.94 0.90 Fenilalanin+tirosin (%) 1.40 1.8 1.73 1.98 1.55 Treonin (%) 0.56 0.8 0.75 1.19 1.05 Triptofan (%) 0.14 0.2 0.17 0.24 0.28 Valin (%) 0.84 1.2 1.09 1.10 0.78

Keterangan: *)Sumber: Nutrient Requirements of Fish (1993)

16

17

Kekurangan atau defisiensi akan protein atau asam amino esensial berakibat

menurunkan perolehan bobot. Kekurangan asam amino spesifik tertentu

mencerminkan kondisi penyakit. Pada kelompok ikan salmon, termasuk rainbow

trout, katarak akan terbentuk bilamana ikan tersebut diberi pakan yang defisien

akan metionin atau triptofan. Kekurangan triptofan juga menyebabkan tulang

belakang melengkung ke sisi tepi atau skoliosis pada kelompok ikan salmon.

Pada ikan tout, kekurangan triptofan mengganggu metabolisme mineral kalsium

(Ca), magnesium (Mg), sodium (natrium, Na), dan potasium (kalium, K).

1.2.2. LATIHAN

Pengertian Protein dan Asam Amino

Kerjakan latihan ini sebagaimana instruksi di bawah: 1. Seluruh mahasiswa yang mengikuti mata kuliah Nutrisi Ikan dibagi kedalam 3

kelompok studi;

2. Setiap kelompok studi tersebut dilengkapi dengan 3 buah akuarium atau

wadah pemeliharaan lengkap dengan sistem pemeliharaannya;

3. Setiap akuarium diisi 5 ekor dari jenis yang sama (mis: bawal, tilapia, atau

lele);

4. Ikan terpilih hendaknya memiliki bobot atau ukuran tubuh yang setara sehingga

tidak terjadi persaingan dalam mendapatkan makanan;

5. Buat jenis pakan sederhana untuk ikan dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Kelompok studi 1 membuat pakan sederhana dengan protein berasal dari 1

sumber saja, yaitu nabati;

b. Kelompok studi 2 membuat pakan sederhana dengan protein berasal dari 1

sumber saja, yaitu hewani;

c. Kelompok studi 3 membuat pakan sederhana dengan protein berasal dari

campuran antara nabati dan hewani yang digunakan oleh kelompok studi 1

dan 2;

17

18

6. Amati dan catat bentuk, tekstur, bau, warna, dan kestabilan pakan;

7. Setiap kelompok studi memberi pakan kepada ikan peliharaannya selama 4

minggu dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Setiap kelompok studi memberi makan ikan dengan pakan yang dibuatnya;

b. Pakan diberikan sedikit demi sedikit hingga kenyang (secara at satiation).

Metode tersebut biasanya membutuhkan waktu 30 menit periode makan;

c. Pakan diberikan sebanyak 3 kali pada pagi, siang, dan sore hari.

8. Selama 4 minggu pemberian pakan, amati dan catat berbagai fenomena yang

terjadi mencakup bobot pakan yang dikonsumsi setiap hari, respons saat

pakan diberikan, pertumbuhan ikan, kelulushidupan, dan kualitas air.

9. Bandingkan hasil pengamatan Anda dengan kelompok studi lainnya;

10. Buat laporan lengkap dan presentasikan di depan semua kelompok studi serta

dosen pengampu.

Kebutuhan Protein dan Asam Amino

Kerjakan latihan ini sebagaimana instruksi di bawah: 1. Seluruh mahasiswa yang mengikuti mata kuliah Nutrisi Ikan dibagi kedalam 4

kelompok studi;




lele);

4. Ikan terpilih hendaknya memiliki bobot atau ukuran tubuh yang setara sehingga

tidak terjadi persaingan dalam mendapatkan makanan;

5. Buat jenis pakan sederhana untuk ikan dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Pakan sederhana mempunyai komposisi jenis bahan penyusun pakan yang

sama, dan dengan protein yang berasal dari beberapa sumber. Porsi

sumber protein divariasikan, dengan total energi pakan mengikuti;

b. Kelompok studi 1 membuat pakan sederhana dengan kadar protein 25%;

c. Kelompok studi 2 membuat pakan sederhana dengan kadar protein 30%;

18

19

d. Kelompok studi 3 membuat pakan sederhana dengan kadar protein 35%;

e. Kelompok studi 4 membuat pakan sederhana dengan kadar protein 40%;

6. Amati dan catat bentuk, tekstur, bau, warna, dan kestabilan pakan;


minggu dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Setiap kelompok studi memberi makan ikan dengan pakan yang dibuatnya;

b. Pakan diberikan sedikit demi sedikit hingga kenyang (secara at satiation).


c. Pakan diberikan sebanyak 3 kali pada pagi, siang, dan sore hari.



pakan diberikan, pertumbuhan ikan, kelulushidupan, dan kualitas air;



dosen pengampu.

1.3. PENUTUP

1.3.1. Test Formatif


Jawablah soal-soal di bawah ini. A. Jawaban Benar / Salah

1. Unsur lengkap penyusun protein adalah karbon, hidrogen, oksigen, dan

sulfur.

2. Protein terdiri dari beberapa asam lemak yang dihubungkan dengan ikatan

peptida.

3. Kualitas protein ditentukan oleh nilai kecernaan dan komposisi kimiawinya.

4. Asam amino dapat berperan sebagai prekursor.

19

20

5. Semua hormon adalah protein.

B. Jawaban singkat

1. Sebutkan 4 peran dan/atau fungsi penting protein!. Beri contoh 1 saja

untuk setiap peran/fungsi yang disebutkan itu!.

2. Untuk dapat mendukung pertumbuhan secara maksimal, protein yang

diberikan harus berkualitas. Terangkan, bagaimana protein dapat

dikategorikan sebagai protein berkualitas!.

Gambar atau tulis struktur umum asam amino dan rumus bangun 3 jenis

asam amino esensial.

3. Bagaimana klasifikasi dan definisi asam amino?.



1. Ikan mampu membuang nitrogen melalui feses, urin, dan insang.

2. Semua protein mengandung unsur N.

3. Kandungan protein pakan ditentukan secara tidak langsung dengan

mengukur kandungan N-nya.

4. Korelasi kecernaan protein dari suatu bahan pakan berbanding terbalik

dengan kadar karbohidrat bahan tersebut.

5. Pemanasan selalu dapat merusak atau menurunkan kualitas protein.

6. Protein dalam pakan hendaknya berasal dari 1 sumber saja.

7. Sebagaimana mamalia dan bangsa burung, ikan mampu memanfaatkan

sumber nitrogen dari non-protein.

B. Jawaban singkat

1. Sebutkan 3 peran utama protein pada pakan ikan!.

2. Sebutkan 3 faktor yang dapat mempengaruhi tingkat kebutuhan protein

untuk pertumbuhan maksimum!.

20

21

3. Terdapat 2 jenis asam amino non-esensial yang penting keberadaannya

dalam pakan karena mampu berperan sebagai pengganti asam amino

esensial.

a. Sebutkan ke 2 jenis asam amino non-esensial tersebut!; dan

b. Jenis asam amino apa yang diganti dan oleh apa penggantinya?.

4. Sebutkan 3 faktor yang mempengaruhi perbedaan kebutuhan yang besar

akan asam amino pada ikan yang berbeda spesies!.

C. Uraian

1. Jelaskan, mengapa imbangan kandungan protein dan energi dalam pakan

menjadi penting untuk diperhatikan?.

2. Jabarkan, apa yang dimaksudkan dengan protein sparing?. Jelaskan pula

kaitannya dengan fenomena pemanfaatan energi pakan oleh ikan!

3. Terangkan akibat yang dapat ditimbulkan pada ikan yang defisien akan

asam amino esensial!.

1.3.2. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Mahasiswa diminta untuk pergi ke perpustakaan. Cari dan catat komposisi

asam amino lengkap masing-masing 1 contoh untuk tanaman, daging hewan, telur

ayam atau bebek, dan ikan. Perhatikan dengan seksama komposisi dan kadar

masing-masing jenis asam amino pada ke 4 contoh di atas. Simpulkan

persamaan serta perbedaannya. Hubungkan kesimpulan tersebut dengan hasil

pengamatan sebagaimana pada topik latihan Pengertian Protein dan Asam

Amino.

Mahasiswa diminta untuk mengunjungi perpustakaan. Cari dan catat

menurut beberapa pustaka kebutuhan protein untuk 2 spesies ikan tawar dan 2

spesies ikan laut masing-masing dengan umur atau ukuran yang berbeda mulai

dari larva, juvenil atau pembesaran, hingga induk untuk ikan dengan spesies yang

sama. Usahakan ikan yang dipilih mempunyai feeding habit yang berbeda.

21

22

Untuk dapat melanjutkan ke Pokok Bahasan IV, mahasiswa harus mampu

menjawab semua pertanyaan paling tidak 75% benar. Selamat bagi Anda yang

telah lolos ke materi berikutnya!

1.3.3. Rangkuman


Protein merupakan persenyawaan organik dan tersusun atas beberapa asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Protein

mengandung C, H, O, N, dan S. Peran dan/atau fungsi protein meliputi:

peran struktural atau pembentuk tubuh, kontraktil dalam kontraksi otot,

transporter molekul atau ion, dan pelindung dalam darah vertebrata;

serta berfungsi sebagai enzim, hormon, dan protein yang tersimpan

(storage protein). Hormon merupakan jenis protein, meskipun tidak

semua hormon adalah protein. Terdapat sedikitnya 2 kategori atau

penentu terhadap nilai kualitas protein, yaitu kecernaan dan komposisi

kimiawinya. Sebagian besar ikan perairan tropis membutuhkan 10 jenis

asam amino untuk pertumbuhan dan berbagai proses metabolik lainnya.

Agar mendapatkan pertumbuan yang baik, pola dan jumlah asam amino

esensial dalam pakan hendaknya mirip dengan pola maupun jumlah asam

amino esensial yang terdapat pada spesies ikan yang diberi pakan. Pada

umumnya, protein hewani mempunyai profil asam amino yang baik dan

lebih dapat dicerna dibandingkan dengan protein nabati.

22

23

(lanjutan)

Struktur umum asam amino ditunjukkan sebagaimana gambar berikut

di bawah ini:

NH 2 R C COOH H

Asam amino diklasifikasikan sebagai essential (indispensable) dan non-

essential (dispensable). Asam amino esensial (AAE) adalah jenis AA yang

tidak dapat disintesa sama sekali oleh hewan atau yang disintesa dalam

jumlah yang kurang mencukupi untuk mendukung pertumbuhan maksimum.

Oleh karena itu, AEE harus terdapat dalam pakan. Non-AAE dapat

disintesa dalam jumlah yang cukup di dalam jaringan, dan karena itu tidak

diperlukan keberadaannya di dalam pakan. Berdasarkan pada sifat

kimiawinya, asam amino dikelompokkan ke dalam: a) asam amino dengan

rantai karbon terbuka, b) asam amino yang bersifat basa, c) asam amino

yang bersifat asam, d) asam amino dengan rantai karbon tertutup, e)

asam amino yang memiliki aroma, dan f) asam amino yang mengandung ion

sulfur. Beberapa asam amino merupakan precursor (pendahulu atau ujung

tombak) atau menyediakan sebagian dari struktur metabolit lain.

23

24


Semua asam amino mengandung nitrogen, sehingga semua protein mengandung nitrogen. Pengukuran kandungan nitrogen merupakan suatu

metode penghitungan kandungan protein. Ikan membuang nitrogen

melalui insang, feses, dan urin. Protein mencakup 3 peran dalam nutrisi

ikan, yaitu menyediakan energi, menyediakan asam amino, dan memenuhi

kebutuhan untuk protein fungsional (seperti enzim dan hormon) dan

protein struktural (seperti daging dan jaringan organ). Bilamana

kandungan karbohidrtat dalam suatu bahan penyusun pakan meningkat

maka kecernaan proteinnya cenderung menurun. Dalam pakan ikan,

protein yang berasal dari kombinasi berbagai sumber menghasilkan

tingkat konversi yang lebih baik daripada sumber tunggal apapun asalnya.

Ikan tidak mempunyai kemampuan untuk menggunakan sumber nitrogen

non-protein. Bahkan, nitrogen non-protein dalam pakan ikan pada tingkat

yang tinggi dapat bersifat meracuni.

Beberapa faktor yang mempengaruhi kebutuhan protein untuk

pertumbuhan maksimum adalah umur, spesies, ukuran, padat penebaran,

suhu air, kualitas protein yang dicerminkan oleh profil asam amino, dan

pakan harian yang diperlukan. Protein dikatakan mempunyai kualitas

tinggi bilamana komposisi asam aminonya hampir menyerupai kebutuhan

asam amino dari hewan uji dan mempunyai nilai kecernaan tinggi untuk

hewan tersebut.

24

25

(lanjutan)

Dalam pakan ikan, protein dan energi hendaknya dipertahankan

seimbang. Kekurangan atau kelebihan energi dalam pakan menurunkan

tingkat pertumbuhan. Protein dan energi sangatlah berkaitan. Hal

tersebut dikarenakan protein pakan adalah juga sumber energi pakan dan

energi pakan diperlukan dalam pembentukan protein tubuh. Karbohidrat

dan lemak (yang merupakan sumber energi non-protein) menggantikan

(spare) protein sebagai sumber energi. Kebutuhan protein oleh ikan pada

hakekatnya suatu kebutuhan akan asam amino dalam protein pakan. Antar

spesies ikan terdapat perbedaan yang sangat besar akan kebutuhan asam

amino. Defisiensi asam amino esensial tertentu dapat berakibat

menurunkan perolehan bobot, penyakit seperti katarak, tulang belakang

melengkung, dan metabolisme mineral terganggu.

1.3.4. Kunci Jawaban Test Formatif

Pengertian Protein dan Asam Amino A. Jawaban Benar / Salah

1. Jawab: Salah.

2. Jawab: Salah.

3. Jawab: Benar.

4. Jawab: Benar.

5. Jawab: Salah.

B. Jawaban singkat

1. Jawab: Protein berperan sebagai: a) struktur atau pembentuk tubuh, b)

kontraktil pada kontraksi otot, c) transporter molekul dan ion, serta d)

25

26

pelindung dalam darah vertebrata. Protein juga berfungsi sebagai: a)

enzim, b) hormon, dan c) protein yang tersimpan.

2. Jawab: protein dapat disebut atau dikategorikan sebagai protein berkualitas

apabila:

a. Protein tersebut memiliki nilai kecernaan yang tinggi; dan

b. Protein tersebut memiliki profil atau konfigurasi asam amino yang

mirip atau sama sebagaimana ikan atau hewan yang akan diberi

pakan.

3. Jawab: Struktur umum asam amino adalah sebagai berikut:

NH 2

R C COOH

H

Rumus bangun 3 jenis asam amino esensial adalah sebagai berikut: NH2

O C C

OH H

H

C

H

H

C

H

H

C

H

H H 2 N C N

NH (arginin) NH2

O C C

OH H

H

C

H

H

C

H

CH3 S

(metionin) NH2

O C C

OH H

H

C

H (fenilalanin)

4. Jawab: Asam amino diklasifikasikan ke dalam asam amino esensial (AAE)

atau indispensable dan asam amino non-esensial (Non-AAE) atau

dispensable. AAE adalah jenis AA yang tidak dapat disintesa sama sekali

26

27

oleh hewan atau yang disintesa dalam jumlah yang kurang mencukupi

untuk mendukung pertumbuhan maksimum. Non-AAE adalah jenis AA

yang dapat disintesa dalam jumlah yang cukup di dalam jaringan.

Kebutuhan Protein dan Asam Amino A. Jawaban Benar / Salah

1. Jawab: Benar

2. Jawab: Benar.

3. Jawab: Benar.

4. Jawab: Benar.

5. Jawab: Salah.

6. Jawab: Salah.

7. Jawab: Salah.

B. Jawaban singkat

1. Jawab: Protein mencakup 3 peran utama dalam nutrisi ikan, yaitu

menyediakan energi; menyediakan asam amino, dan memenuhi kebutuhan

untuk protein fungsional (seperti enzim dan hormon) serta protein struktural

(seperti daging dan jaringan organ).

2. Jawab: Tiga (3) faktor yang dapat mempengaruhi kebutuhan protein untuk

pertumbuhan maksimum adalah: a) umur, b) spesies, c) ukuran, d) padat

penebaran, e) suhu air, f) kualitas protein yang dicerminkan oleh profil

asam amino, dan g) pakan harian yang diperlukan.

3. Jawab: a) tirosin dan sistin; dan b) fenilalanin oleh tirosin dan metionin oleh

sistin.

4. Jawab: Perbedaan kebutuhan tersebut dikarenakan: a) perbedaan pada

laju pertumbuhan, b) perbedaan pada bobot pakan yang dikonsumsi, dan c)

perbedaan pada sumber asam amino dalam pakan.

27

28

C. Uraian

1. Jawab: Imbangan kandungan protein dan energi dalam pakan menjadi

penting untuk diperhatikan karena kekurangan atau kelebihan energi dalam

pakan dapat menurunkan tingkat pertumbuhan. Bilamana energi dalam

pakan kurang, maka protein digunakan sebagai energi. Bilamana energi

dalam pakan berlebih, maka konsumsi pakan akan menurun dan hal

tersebut menurunkan pengambilan sejumlah protein yang diperlukan untuk

pertumbuhan. Protein pakan pada perbandingan optimum terhadap energi

(optimum protein-to-energi ratio) dapat menghasilkan pertumbuhan yang

baik. Hal tersebut dikarenakan protein pakan adalah juga sumber energi

pakan dan energi pakan diperlukan dalam pembentukan protein tubuh.

Pembentukan protein tubuh pada akhirnya merupakan bagian dari energi

cadangan dari hewan tersebut.

2. Jawab: Protein sparing merupakan suatu fenomena penggantian sebagian

fungsi protein sebagai sumber energi oleh sumber energi non-protein, yaitu

karbohidrat atau lemak. Biasanya hal trsebut dapat terjadi bilamana

karbohidrat banyak tersedia dengan kecernaan yang tinggi. Sebagaimana

hewan-hewan lainnya, ikan meregulasi konsumsi pakan untuk

mempertahankan pemasukan energinya. Karbohidrat seperti dekstrin

secara umum digunakan untuk menggantikan protein pada basis energi

bilamana energi pakan asal protein bervariasi. Hal tersebut penting agar

energi dari non-protein dalam pakan adalah cukup sehingga protein akan

digunakan secara efisien untuk pertumbuhan dengan konversi protein

terhadap energi sesedikit mungkin. Karbohidrat dan lemak (yang

merupakan sumber energi non-protein) dapat menggantikan (spare) protein

sebagai sumber energi. Apabila pakan kekurangan akan energi non-

protein maka ikan akan menggunakan sebagian dari protein untuk

mencukupi kebutuhan energinya terlebih dahulu sebelum protein

dipergunakan untuk pertumbuhan. Sebaliknya, bilamana pakan

mengandung energi terlalu banyak dalam kaitannya dengan protein maka

ikan akan berhenti makan segera setelah kebutuhan energinya terpenuhi

dan karena itu terbatasnya konsumsi protein serta nutrien lainnya yang

dibutuhkan untuk pertumbuhan maksimum. Bilamana protein pakan tidak

28

29

mencukupi maka hewan tersebut tidak akan tumbuh dengan baik, tidak

akan tumbuh sama sekali, atau bahkan akan kehilangan bobot. Pada

batas-batas tertentu, kelebihan protein pakan tidaklah berbahaya namun

hal tersebut merupakan dan menambah biaya pakan yang dibuat.

3. Jawab: Akibat defisiensi asam amino esensial adalah: a) penurunan laju

pertumbuhan, b) terjadinya gangguan kesehatan, misalnya katarak pada

ikan yang defisien akan metionin dan triptofan, c) abnormalitas atau

penyimpangan bentuk tulang belakang, misalnya pada ikan yang defisien

akan triptofan, dan d) terganggunya matabolisme beberapa mineral

penting, misalnya pada ikan yang defisien akan triptofan.

DAFTAR PUSTAKA/ACUAN/BACAAN ANJURAN 1. Campbell P.N. and Smith, A.D. 1982. Biochemistry Illustrated. Churchill

Livingstone, Wilture Enterprises (Internat.) Ltd. 225 p. 2. Cho, C.Y., Cowey, C.B. and Watanabe, T. 1985. Finfish Nutrition in Asia-

Methodological Approaches to Research and Development. IDRC, Canada. 154 p.

3. Cowey, C.B. and Cho, C.Y. 1991. Nutritional Strategies & Aquaculture Waste.

Univ. of Guelph, Canada. 275 p. 4. Groff J.L. and Gropper, S.S. 2000. Advanced Nutrition and Human

Metabolism. Wadsworth, Thomson Learning, USA. 584 p. 5. Halver, J.E. 1972. Fish Nutrition. Acad. Press., New York. 713 p. 6. Halver, J.E. 1989. Fish Nutrition. 2nd ed. Acad. Press, Inc., San Diego. 798 p. 7. Halver, J.E. and Hardy, R.W. 2002. Fish Nutrition. 3rd ed. Acad. Press,

Amsterdam. 822 p. 8. Hepher, B. 1988. Nutrition of Pond Fishes. Cambridge Univ. Press. New

York. 387 p. 9. Lawrence, E. 1989. Biological Terms. 10th ed. Longman Sci. & Technical,

Singapore. 645 p. 10. Lovell, T. 1989. Nutrition and Feeding of Fish. Van Nostrand reinhold, New

York. 260 p.

29

30

11. NRC. 1977. Nutrient Requirements of Warmwater Fishes. Nation. Acad. Sci., Washington, DC., USA. 78 p.

12. NRC. 1982. Nutrient Requirements of Warmwater Aquatic Animals. Nation.

Acad. Press, Washington, DC., USA. 252 p. 13. Parker, R. 2002. Aquaculture Science. 2nd ed. Delmar, Thomson Learning,

USA. 621 p. 14. Pillay, T.V.R. 1990. Aquaculture-Principles and Practices. Fishing News

Books, Blackwell Sci. Pub. Ltd., Oxford, London. 575 p. 15. Steffens, W. 1989. Principles of Fish Nutrition. Ellis Horwood Ltd., England.

384 p. 16. Stickney, R.R. 1979. Principles of Warmwater Aquaculture. John Wiley &

Sons, Inc., Canada. 375 p. 17. Tacon, A.G.J. 1987. The Nutrition and Feeding of Farmed Fish and Shrimp-A

Training Manual: The Essential Nutrients. FAO-UN., Brazil. 117 p. 18. Tytler, P. and Calow, P. 1985. Fish Energetics-New Perspectivees. Croom

Helm, London. 349 p. 19. Weatherly, A,H. and Gill, H.S. 1987. The Biology of Fish Growth. Acad, Press

Ltd., London. 443 p. 20. Webster, C.D. 2002. Nutrient Requirements and Feeding of Finfish for

Aquaculture. CABI Pub., USA. 448 p.

SENARAI Kolagen: satu atau semua famili protein berserat yang ditemukan pada semua

vertebtara, protein yang paling melimpah pada mamalia. Mukoprotein: glikoprotein, khususnya ang ditemukan pada sekresi mukosa. Mukosa: membran mukosa; lapisan usus yang terdiri dari 3 lapis, epitelium,

lamina propria, dan mukosa muskularis. Transporter = carrier = pembawa. Asam amino esensial = atau asam amino yang sangat diperlukan dan harus

tersedia (indispensable amino acids).

30

31

II. LEMAK

2.1. PENDAHULUAN

2.1.1. Deskripsi Singkat

Lemak merupakan salah satu komponen makro-nutrien penting dalam pakan ikan dan merupakan sumber penghasil energi terbesar bila dibandingkan

dengan komponen makro-nutrien lainnya, seperti protein atau pun karbohidrat.

Lemak tersusun atas berbagai jenis asam lemak, mulai dari rantai karbon pendek

hingga rantai karbon panjang. Sebagaimana pada protein, sebagian diantara

asam lemak tersebut bersifat esensial untuk ikan, yaitu terutama untuk asam

lemak dengan rantai karbon panjang seperti C18 hingga C22. Kebutuhan ikan air

tawar akan jenis asam lemak tertentu pada umumnya tidak jauh berbeda

sebagaimana ikan air laut, meskipun terdapat beberapa perbedaan pokok diantara

ke dua kelompok ikan tersebut. Lemak, sebagaimana protein, merupakan sumber

energi dalam pakan. Namun, penggunaan lemak dalam pakan perlu pemahaman

yang tepat baik dalam jumlah, jenis, ataupun sumber asalnya. Penggunaan yang

kurang tepat dapat mengakibatkan pakan mudah rusak, menurunkan efisiensi

pakan, pemborosan secara ekonomis, bahkan mungkin saja berdampak pada

kematian ikan yang dipelihara. Karena itu, pemahaman atas peran atau fungsi

lemak pada pakan maupun ikan adalah penting.

2.1.2. Relevansi

Salah satu peran penting protein, sebagaimana dijelaskan pada Sub-Pokok Bahasan sebelumnya, adalah sebagai sumber energi. Pada Sub-Pokok Bahasan

31

32

II ini dijelaskan sumber energi pakan penting lainnya, yaitu lemak. Sebagaimana

protein berkualitas tinggi, harga lemak dengan kualitas yang tinggi juga mahal.

Baik lemak maupun protein diharapkan dapat memenuhi kebutuhan energi pakan

secara seimbang. Pemahaman akan pentingnya penggunaan lemak hewani dan

nabati yang seimbang dalam pakan sebagaimana dijelaskan pada Sub-Pokok

Bahasan II ini menjadi penting. Oleh karena itu, pemahaman akan materi lemak

dalam Sub-Pokok Bahasan II ini tidak kalah pentingnya dan saling berkaitan

dengan materi protein yang disajikan sebelumnya pada Sub-Pokok Bahasan I.

2.1.3. Kompetensi

Standar Kompetensi

Pada akhir mata kuliah ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan kembali berbagai komponen nutrisi dan non-nutrisi penting yang mempengaruhi

kualitas pakan dan yang sesuai dengan kebutuhan ikan dalam budidaya

perikanan.

Kompetensi Dasar

Setelah mendapatkan materi ini, mahasiswa hendaknya mampu: Mendiskripsikan kembali pengertian dan fungsi/peran umum lemak;

Menjelaskan kembali berbagai komponen lemak serta fungsinya;

Menyebutkan kembali faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat

kecernaan lemak;

Mendiskripsikan kembali pengertian umum asam lemak;

Menuliskan kembali rumus kimia umum dari asam lemak;

Mendiskripsikan kembali nama berbagai macam kelompok asam lemak

berdasarkan pada jumlah ikatan ganda yang dimiliki;

32

33

Menjelaskan kembali berbagai jenis dan karakteristik asam lemak;

Menjelaskan kembali keterkaitan antara jenis asam lemak dengan sifat

fisik maupun pengelompokkan asam lemak;

Menuliskan dan menjabarkan kembali berbagai rumus kimia asam lemak

penting dengan benar serta makna nutrisinya;

Menyebutkan kembali klasifikasi PUFA;

Menyebutkan kembali berbagai faktor yang berpengaruh terhadap

komposisi asam lemak pada ikan dan udang;

Menyebutkan kembali berbagai sumber asam lemak penting untuk ikan;

Menjelaskan kembali perbedaan prinsip antara asam lemak nabati dan

hewani dengan benar;

Menjelaskan kembali metode pencegahan terhadap penurunan kualitas

atau kerusakan lemak dalam pakan ikan;

Menjelaskan kembali peran lemak pada penyerapan vitamin;

Menjelaskan kembali perbedaan yang mendasar antara ikan air tawar

dan laut akan kebutuhan jenis asam lemak;

Menyebutkan kembali tanda-tanda kekurangan asam lemak esensial

pada ikan;

Menjelaskan kembali pentingnya imbangan lemak hewani nabati dalam

pakan ikan;

Menyebutkan kembali 4 nama asam lemak yang penting dan dibutuhkan

dalam pakan ikan.

2.2. PENYAJIAN

2.2.1. URAIAN

Pengertian Lemak dan Asam Lemak LEMAK. Lemak merupakan salah satu komponen makro-nutrien dengan

kandungan energi terbesar dibandingkan dengan protein maupun karbohidrat.

33

34

Setiap gram lemak mengandung energi 2.5 kali lebih banyak dibandingkan

dengan energi dalam setiap gram protein maupun karbohidrat. Lemak merupakan

suatu kelompok heterogen dari berbagai senyawa yaitu lemak yang dapat larut

dan ditemukan dalam jumlah relatif besar pada jaringan tanaman maupun hewan.

Lemak menyumbangkan sifat yang relatif tidak larut dalam air namun larut dalam

berbagai pelarut organik seperti kloroform, eter, dan benzena.

Fungsi Umum Lemak. Lemak pakan mempunyai 2 fungsi utama, yaitu sebagai sumber energi metabolik dan sebagai sumber dari berbagai komponen

asam lemaknya. Lemak menyediakan energi yang dapat dimetabolisme

(metabolizable energy, ME) dan asam lemak esensial sebagaimana juga berbagai

nutrien esensial seperti sterol dan fosfolemak. Secara umum, fungsi lemak dapat

dijabarkan sebagai berikut:

1. Sebagai sumber energi metabolik (yaitu adenosin trifosfat, ATP). Lemak

mengandung hampir dua kali lipat energi protein dan karbohidrat. Nilai energi

kotor (gross energy) untuk lemak adalah sebesar 9.5 kkal/gr, protein sebesar

5.6 kkal/gr, dan karbohidrat sebesar 4.1 kkal/gr;

2. Sebagai sumber dari asam lemak esensial (essential fatty acids, EFA) yang

penting untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup. EFA tak dapat

disintesis oleh hewan itu sendiri, dan karena itu harus disediakan dalam

pakannya;

3. Merupakan komponen esensial dari membran seluler dan sub-seluler. Hal

tersebut terutama termasuk fosfolemak dan asam lemak tak jenuh rantai

panjang (polyunsaturated fatty acids, PUFA); serta

4. Sebagai sumber steroid yang berperan dalam fungsi biologis penting, seperti

mempertahankan sistem membran, transport lemak, dan prekursor berbagai

hormon steroid.

Lemak pakan mempunyai berbagai peranan yang penting dalam nutrisi ikan

perairan tropis seperti sebagai sumber energi, fosfolemak, dan komponen-

komponen steroid berbagai organ vital, serta pada saat ikan mempertahankan

keseimbangan dalam air (bouyancy). Lemak dalam jaringan ikan terdapat dalam

34

35

jumlah yang besar. Hal ini diduga mengindikasikan bahwa lemak merupakan

energi cadangan yang lebih disukai oleh sebagian besar ikan daripada

karbohidrat. Karakteristik lemak jaringan ikan, yang dapat dipengaruhi oleh faktor-

faktor lingkungan dan pakan, adalah penting dalam hal rasa dan sifat-sifat

penyimpanan dari produk perikanan.

Komponen Lemak dan Fungsinya. Penentuan yang penting dari keseluruhan nilai nutrisi setiap bahan penyusun pakan adalah kandungan

lemaknya. Komponen penting lemak adalah: a) triglisirida yang merupakan ester

asam lemak dari gliserol dan merupakan cara utama dimana hewan menyimpan

energi; b) fosfolemak yang merupakan ester dari asam lemak dan asam fosfatidat

serta merupakan komponen utama dari memban selular; c) wax yang merupakan

ester asam lemak dari alkohol monohidrat berat molekul tinggi, dan sebagaimana

trigliserida, merupakan komponen simpanan energi dalam tanaman maupun

hewan; d) steroid yang penting secara biologis dalam berbagai proses reproduksi.

Lemak jenis ini biasanya alkohol polisiklik rantai panjang dan merupakan

prekursor dari hormon sex atau lainnya pada ikan serta udang; serta e)

spingomielin yang merupakan ester asam lemak dari spingosin dan merupakan

komponen-komponen lemak dari otak serta jaringan syaraf.

Kecernaan Lemak. Kecernaan lemak bervariasi, bergantung pada: 1) jumlahnya dalam pakan; 2) tipe dari lemak; 3) suhu air; 4) derajad kejenuhan

lemak; dan 5) panjang dari rantai karbonnya.

ASAM LEMAK. Asam lemak merupakan bagian penting dari lemak. Lebih dari 40 asam lemak telah diketahui. Asam lemak dapat dinyatakan dengan

formula umum sebagai berikut: CH3(CH2)nCOOH; dimana n bervariasi dari 0

hingga 24 dan biasanya angka genap. Sebagian besar asam lemak yang terjadi

secara alamiah mengandung grup COOH tunggal dan rantai C lurus tidak

bercabang, yang pada akhirnya mungkin tidak mengandung ikatan ganda atau

jenuh (saturated), satu ikatan ganda (monounsaturated) atau lebih dari satu ikatan

ganda (poly-unsaturated fatty acids, PUFA). PUFA pada umumnya mempunyai

35

36

suatu sistem ikatan ganda yang disela metilena. Sedangkan yang mengandung

ikatan ganda tidak kurang dari empat dikategorikan sebagai asam lemak sangat

tidak jenuh (highly unsaturated fatty acids, HUFA).

Jenis dan Karakteristik Asam Lemak. Berbagai jenis asam lemak yang umum disajikan pada Tabel 2.1. Derajad ketidakjenuhan dari asam lemak

mempengaruhi sifat fisik unsur pokok lemak. Secara umum, asam lemak tidak

jenuh lebih reaktif secara kimiawi dan mempunyai titik leleh yang lebih rendah bila

dibandingkan dengan asam lemak jenuh untuk jenis sama. Asam lemak diberi

nama umum disamping formula kimiawi dan nama singkatnya. Sebagai contoh,

penandaan numerik untuk oleat atau asam oktadekanoat adalah 18:1 -9. Hal tersebut berarti bahwa asam oleat mempunyai 18 karbon dan mengandung satu

ikatan ganda yang mana muncul pada karbon kesembilan, dihitung dari ujung

metil rantai asam lemak.

Tabel 2.1. Berbagai Jenis Asam Lemak secara Umum _________________________________________________________________No. Nama Umum Nama Kimiawi Notasi Singkat _________________________________________________________________ A. Jenuh 1. Butirat Asam butanoat 4:0 2. Kaproat Asam heksanoat 6:0 3. Kaprat Asam dekanoat 10:0 4. Laurat Asam dodekanoat 12:0 5. Miristat Asam tetradekanoat 14:0 6. Palmitat Asam heksadekanoat 16:0 7. Stearat Asam oktadekanoat 18:0 B. Tidak Jenuh 1. Palmitoleat Asam heksadekanoat 16:1 -7 2. Oleat Asam oktadekanoat 18:1 -9 3. Linoleat Asam oktadekadienoat 18:2 -6 4. Linolenat Asam oktadekatrienoat 18:3 -3 5. Arakidonat Asam eikosatetraenoat 20:4 -6 6. EPA Asam eikosapentaenoat 20:5 -3 7. DHA Asam dokosaheksaenoat 22:6 -3 _________________________________________________________________ Catatan:

Jumlah atom karbon (C): jumlah ikatan ganda dan posisi ikatan ganda yang pertama, dihitung dari ujung metil (CH3) asam lemak tersebut.

36

37

Klasifikasi Asam Lemak Jenuh. Berdasarkan pada Tabel 4.1, PUFA dibagi menjadi tiga famili utama, yaitu oleat atau kelompok -9, linoleat atau kelompok -6, dan linolenat atau kelompok -3. Setiap nama famili menunjukkan anggota rantai terpendek dari grup tersebut. Asam lemak dari ikan sering jauh

lebih tidak jenuh (unsaturated) dibandingkan dengan asam lemak hewan darat.

Lemak ikan mengandung PUFA pada tingkat yang tinggi. Famili PUFA yang

terjadi dalam lemak ikan ditunjukkan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Klasifikasi Asam Lemak Tidak Jenuh (PUFA) ______________________________________________________ No. Nama Famili Formula ______________________________________________________ 1. Palmitoleat, -7 16:1 -7 18:1 -7 2. Oleat, -9 18:1 -9 20:1 -9 3. Linoleat, -6 18:2 -6 18:3 -6 20:3 -6 20:4 -6 22:3 -6 4. Linolenat, -3 18:3 -3 18:5 -3 22:5 -3 22:6 -3 ______________________________________________________

Komposisi Asam Lemak Ikan. Komposisi asam lemak pada ikan dan udang dipengaruhi oleh sejumlah faktor lingkungan, terutama salinitas, suhu, dan

pakan.

Salinitas. Ikan hidup dalam lingkungan salinitas yang berbeda.

Perbandingan antara komposisi asam lemak ikan air laut dan air tawar disajikan

pada Tabel 2.3. Perbedaan-perbedaan dalam komposisi asam lemak juga

dicerminkan dalam ikan yang bermigrasi dari lingkungan air tawar ke air laut; dan

hasil observasi secara umum yang menunjukkan bahwa perbandingan -3/-6

37

38

untuk ikan air laut lebih tinggi daripada ikan air tawar adalah tetap benar, bahkan

untuk ikan-ikan yang senang bermigrasi seperti smelt dan salmon.

Kecenderungan secara umum menunjukkan bahwa:

a. Spesies ikan air tawar mempunyai tingkatan asam monoenoat rantai medium

yang lebih tinggi, sedangkan spesies ikan air laut mempunyai kandungan asam

monoenoat rantai panjang yang lebih tinggi;

b. Spesies ikan air laut mengandung asam lemak tidak jenuh (unsaturated fatty

acids) yang lebih tinggi bila dibandingan dengan spesies ikan air tawar; dan

c. Perbandingan asam lemak -3/-6 untuk spesies ikan air laut lebih tinggi daripada spesies ikan air tawar.

Tabel 2.3. Asam Lemak Utama dalam Lemak Ikan _________________________________________________________________ No. Asam Lemak Persentase Asam Lemak ________________________________________ Ikan Air Laut Ikan Air Tawar ________________ _________________ A1 B1 A2 B2 _________________________________________________________________ 1. 14:0 3.7 2.2 2.8 6.7 2. 14:1 0.1 0.2 1.0 0.7 3. 16:0 12.6 17.0 16.6 14.6 4. 16:1 9.3 4.1 17.7 14.7 5. 18:0 2.3 3.2 3.3 1.5 6. 18:1 22.7 21.4 26.1 18.2 7. 18:2 -6 1.5 2.0 4.3 3.7 8. 18:2 -3 0.6 1.0 3.6 3.6 9. 20:1 7.5 5.4 2.4 1.6 10. 20:4 -6 1.4 0.9 2.6 2.4 11. 20:5 -3 12.9 6.7 2.7 8.2 12. 22:1 6.2 9.4 0.3 0.4 13. 22:4 -6 0.1 0.6 0.4 0.4 14. 22:5 -3 1.7 2.3 2.0 1.5 15. 22:6 -3 12.7 16.1 2.0 6.0 _________________________________________________________________ Total saturated 18.6 22.4 22.7 22.8 Total monoenes medium 32.2 25.7 44.8 33.6 long-chain 13.7 14.8 2.7 2.0 Total -3 27.9 26.1 10.3 19.3 Total -6 4.1 3.5 7.3 6.5 Ratio -3/-6 6.8 7.5 1.4 3.0 _________________________________________________________________ (After Ackman, 1967)

38

39

Suhu. Telah didokumentasikan dengan baik untuk ikan dan udang bahwa

asam lemak jenuh bervariasi secara langsung dengan suhu, dan beberapa

monoenoat serta PUFA berlawanan dengan suhu. Baik perpanjangan rantai

maupun desaturasi meningkat sejalan dengan penurunan suhu (Tabel 2.4).

Kecenderungan secara umum menunjukkan bahwa:

a. Asam lemak jenuh lebih banyak ditemukan pada ikan yang hidup di perairan

tropis, sedangkan asam lemak tidak jenuh lebih banyak dijumpai pada ikan

yang tumbuh pada suhu yang lebih dingin; dan

b. Perbandingan asam lemak -3/-6 pada umumnya lebih tinggi untuk ikan-ikan perairan dingin bila dibandingkan dengan ikan-ikan perairan tropis.

Tabel 2.4. Pengaruh Suhu Media Budidaya terhadap Komposisi Asam Lemak Palaemon serratus

_________________________________________________________________ Suhu Jumlah Perbandingan Media ____________________________________________ -3/-6 Jenuh Mono -3 -6 18C 20C 22C _________________________________________________________________ 25C 34.3 36.7 21.6 5.2 45.0 15.0 4.1 4.17 15C 37.2 37.1 17.6 6.7 39.9 20.8 5.4 2.63 9C 26.7 31.8 28.5 11.4 39.5 20.4 8.5 2.50 _________________________________________________________________ (After Martin dan Ceccaldi, 1977)

Penjelasan secara biologis untuk tingkat asam lemak tidak jenuh yang tinggi

pada ikan perairan dingin adalah keperluannya untuk mempertahankan fluiditas

membran. Sebagian besar PUFA tetap berada pada keadaan cair bahkan pada

suhu rendah, sedangkan asam lemak jenuh beku dan padat pada suhu rendah.

Pakan. Pakan dipertimbangkan sebagai faktor tunggal terbesar dalam

lingkungan yang mempengaruhi komposisi asam lemak ikan. Dibawah kondisi

normal, komposisi asam lemak ikan menunjukkan suatu keseimbangan diantara

tiga sumber, yaitu: a) asam lemak yang diturunkan dari pakan; b) asam lemak

yang diturunkan dari sumber-sumber non-lemak dengan cara biosintesis; dan c)

asam lemak yang diturunkan dari sumber-sumber lemak dengan cara biosintesis.

Pengaruh pakan terhadap komposisi asam lemak dari lemak ikan dan udang telah

39

40

ditunjukkan dalam banyak pengamatan. Hasil dari penelitian komposisi pakan

terhadap Penaeus setiferus disajikan pada Tabel 2.5.

Bilamana P. setiferus diberi makanan suatu pakan yang tinggi akan 18:2 -6 dan rendah dalam PUFA karbon 20 dan 22, pengaruh lemak pakan terhadap

komposisi asam lemak nampak setelah satu bulan. Setelah tiga bulan, retensi

spesifik dari asam lemak -3 nampak jelas dikarenakan ratio -6/-3 udang adalah 1.4 dibandingkan dengan 4.5 dalam lemak pakan. Meskipun 20:4 -6, 20:5 -3, dan 22:6 -3 tinggi dalam P. setiferus pada awal percobaan, aktivitas perpanjangan dan penurunan tingkat kejenuhan merupakan bukti dari kadar asam

lemak tersebut yang relatif tinggi bila dibandingkan dengan kadar dalam pakan

setelah tiga bulan pemberian pakan. Variasi musiman dari komposisi asam lemak

ikan mungkin juga berkaitan dengan pakan dikarenakan adanya pengaruh

berbagai perubahan komposisi pakannya di habitat alamiahnya.

Tabel 2.5. Pengaruh Pakan terhadap Komposisi Asam Lemak Penaeus setiferus

_____________________________________________________________ Asam Lemak Komposisi Lemak P. setiferus Setelah Pakan

_____________________________ 0 bulan 1 bulan 3 bulan

_____________________________________________________________ 14:0 0.6 0.5 0.5 1.6 16:0 14.8 13.4 15.0 15.5 16:1 11.2 8.7 10.0 7.9 18:0 5.1 2.3 2.2 1.7 18:1 13.1 22.9 20.0 28.4 18:2 -6 2.3 18.1 14.1 32.2 18:3 -3 2.8 2.1 1.3 4.4 20:4 -6 11.6 9.4 10.3 0.7 20:5 -3 10.4 8.7 9.7 2.6 22:6 -3 11.3 6.3 6.9 0.3 _____________________________________________________________ Total saturated 26.6 22.6 25.6 25.0 Total monoenes 18.2 25.2 22.2 30.1 Total -6 13.9 27.5 24.4 33.0 Total -3 24.5 17.1 17.9 7.3 Ratio -3/-6 0.57 1.16 1.36 4.5 _____________________________________________________________ (After Castell, 1981)

40

41

Kebutuhan Lemak dan Asam Lemak

Hasil penelitian menunjukkan bahwa asam lemak tidak jenuh-3 (poly unsaturated fatty acids, PUFA-3) dibutuhkan oleh beberapa spesies ikan air laut, udang, dan lobster. Diantara berbagai sumber PUFA-3 yang baik adalah minyak ikan laut seperti minyak hati ikan cod, minyak hati ikan polak, dan minyak kerang

(kima). Lemak asal tanaman biasanya tinggi kandungan asam lemak-6nya. Nilai nutrisi pakan yang rendah mutunya dari minyak kedelai kemungkinan

dikarenakan kekurangan PUFA-3 seperti 20:5-3 dan 22:6-3 meskipun nilai PUFA-6nya tinggi.

Pakan ikan diformulasikan untuk memenuhi perbandingan optimum antara

energi terhadap protein untuk masing-masing spesies. Lemak berfungsi sebagai

sumber energi yang penting. Namun, persentase pemberian lemak dalam pakan

bukannya tanpa batas dengan tidak mempertimbangkan jenis lemak,

sebagaimana protein dan kandungan energi dari pakan tersebut. Tabel 2.6

menyajikan beberapa petunjuk umum untuk kandungan lemak dalam pakan pada

spesies ikan serta kondisi yang berbeda. Kandungan lemak yang terlalu tinggi

dalam pakan dapat mengakibatkan perbandingan antara protein kasar terhadap

energi tercerna menjadi tidak seimbang serta deposisi lemak yang berlebihan

dalam rongga tubuh dan jaringan.

Tabel 2.6. Petunjuk untuk Kandungan Lemak dalam Pakan Ikan

No. Spesies Kondisi Persentase Lemak

1. Trout Pakan awal (starter diet) ) Pakan pertumbuhan (grower diet) Pakan produksi (production diet)

12 16 8 10 6 8

2. Lele 82F (28C) 73F (23C)

12 5

3. Ikan mas 82 73F (28 23C)

42

Lemak hewan dan lemak yang sangat jenuh mempunyai tingkat kecernaan

yang lebih rendah dibandingkan dengan lemak yang tidak jenuh. Sebaliknya,

pada lemak yang sangat tidak jenuh (yaitu lemak yang mana ikan dapat mencerna

dengan mudah) terdapat bahaya oksidasi terhadap lemak tersebut yang

mengakibatkan kerusakan atau pembusukan pakan. Antioksidan ditambahkan

secara turin ke dalam sebagian besar pakan ikan untuk mencegah lemak menjadi

tengik selama penyimpanan.

Selain menjadi sumber energi yang penting untuk ikan, lemak dalam pakan

menyediakan asam lemak esensial (essential fatty acids, EFA) yang dibutuhkan

untuk pertumbuhan dan perkembangan normal. Ikan tidak dapat mensintesis

asam lemak tersebut. Lemak dalam pakan juga membantu dalam penyerapan

berbagai jenis vitamin yang larut dalam lemak (fat-soluble vitamins). Ikan air tawar

membutuhkan asam lemak lionoleat (linoleic acid) dan/atau linolenat (linolenic

acid) dalam pakannya. Ke duanya adalah asam lemak rantai karbon C 18. Ikan

laut, seperti yellowtail ataupun red sea bream, membutuhkan asam lemak

ekosapentaenoat (eicosapentaenoic acid, EPA) dan/atau asam lemak

dokosaheksaenoat (docosahexaenoic acid, DHA) dalam pakannya. EPA adalah

asam lemak rantai karbon C 20, sedangkan DHA adalah asam lemak rantai

karbon C 22.

Channel catfish, coho salmon, dan rainbow trout membutuhkan asam

linolenat atau EPA dan/atau DHA. Tabel 2.7 mengindikasikan kebutuhan asam

lemak esensial untuk beberapa spesies ikan. Tanda-tanda kekurangan asam

lemak esensial meliputi luka pada kulit, shock syndrome, permasalahan pada

jantung, laju pertumbuhan menurun, efisiensi pakan menurun, performa

reproduksi menurun, dan tingkat kematian atau mortalitas meningkat. Di dalam

tubuh, asam lemak esensial berfungsi sebagai bagian dari membran sel dan

prekursor biokimia yang melakukan berbagai fungsi metabolik.

Ikan membutuhkan asam lemak -3 dan -6 dalam pakannya pada kadar tertentu. Kegagalan untuk menyediakan asam-asam lemak tersebut

menyebabkan gangguan pertumbuhan dan dapat mengakibatkan kematian

bilamana terjadi dalam waktu yang lama. Ikan mas membutuhkan baik -3 maupun -6. Proporsi terbaik diperoleh pada perbandingan 1% 18:3 -3 dan 1% 18:2 -6. Sidat juga membutuhkan baik -3 maupun -6, namun pada tingkat

42

43

yang lebih rendah daripada kebutuhan ikan mas. Pada kadar 0.5% untuk masing-

masing asam lemak ternyata didapatkan sudah mencukupi. Rainbow trout, suatu

ikan perairan dingin, membutuhkan kurang lebih 1% asam lemak -3. Tidaklah jelas apakah juga membutuhkan -6.

Tabel 2.7. Kebutuhan Asam Lemak Esensial untuk Ikan*

No. Spesies Kebutuhan 1. Channel catfish 1.0 hingga 2.0% asam linolenat atau

0.5 hingga 7.5% EPA dan DHA 2. Chum salmon 1.0% asam linoleat dan 1.0% asam

linolenat 3. Coho salmon 1.0 hingga 2.5% asam linolenat 4. Common carp 1.0% asam linoleat dan 1.0% asam

linolenat 5. Rainbow trout 0.8 hingga 1.0% asam linolenat

20% lemak sebagai asam linolenat atau 10% lemak sebagai EPA dan DHA

6. Tilapia 0.5 hingga 1.0% asam linoleat 7. Red sea bream 0.5% EPA dan DHA 8. Yellowtail 2.0% EPA dan DHA

*)Sumber: NRC (1993).

Kajian tentang kebutuhan lemak biasanya melibatkan penggunaan asam

lemak spesifik dalam pakan. Suatu penelitian terhadap rainbow trout

menggunakan berbagai proporsi asam lemak sebagaimana berikut ini: 12:0, 18:3

-3, dan 18:2 -6, disajikan pada Tabel 2.8. Pakan-pakan tersebut diberikan pada rainbow trout untuk beberapa minggu selama pengamatan pertumbuhan.

Berdasarkan pada pengamatan tersebut menunjukkan bahwa pertumbuhan

terbaik terlihat untuk pakan dengan kandungan 18:3 -3 kurang lebih 2%. Tidak ditemukan adanya perbaikan pada laju pertumbuhan dengan penambahan 18:2 -6. Penelitian ini mengimplikasikan bahwa pada rainbow trout, -3 merupakan asam lemak esensial.

Pada suatu kajian yang berkaitan, ditemukan adanya konversi pakan dan

laju pertumbuhan pada rainbow trout yang diberi pakan dengan 18:3 -3 atau pakan yang mengandung baik 18:1 -3 maupun 18:2 -6. Pada tingkat yang rendah (yaitu kurang dari 1%), penambahan -6 nampak meningkatkan pertumbuhan dan konversi pakan. Bilamana -3 terdapat pada tingkat 1% atau

43

44

lebih maka tidak ditemukan adanya efek seperti itu. Keberadaan -3 secara tunggal adalah mencukupi. Penelitian ini lebih lanjut menerangkan bahwa untuk

rainbow trout -3 adalah asam lemak esensial, dan sebaiknya disediakan pada tingkat yang cukup yaitu kurang lebih 1%.

Tabel 2.8. Komposisi Asam Lemak Pakan Uji __________________________________________________________

No. Persentase Asam Lemak (%, Etil Ester) Pakan Uji ____________________________________ Laurat Linoleat Linolenat 12:0 18:2 -6 18:3 -3

__________________________________________________________ 1. 2.0 0.0 0.0 2. 1.9 0.0 0.1 3. 1.5 0.0 0.5 4. 1.0 0.0 1.0 5. 0.0 0.0 2.0 6. 1.0 0.1 0.9 7. 1.0 0.3 0.7 8. 1.0 0.5 0.5 9. 1.0 0.7 0.3 10. 1.0 1.0 0.0

__________________________________________________________ (After Castell et al., 1972)

2.2.2. LATIHAN

Pengertian Lemak dan Asam Lemak

Kerjakan latihan berikut ini sebagaimana instruksi di bawah: 1. Seluruh mahasiswa yang mengikuti mata kuliah Nutrisi Ikan dibagi kedalam 5

kelompok studi;

2. Setiap kelompok studi tersebut dilengkapi dengan 1 buah akuarium dan 9

buah tabung reaksi (misalnya dengan tinggi 10 cm);

44

45

3. Letakkan ke 9 tabung reaksi ke dalam rak tabung reaksi, dan isi setiap 3

tabung reaksi masing-masing dengan minyak nabati, minyak mamalia atau

hewan darat lainnya, dan minyak ikan;

4. Masukkan rak beserta ke 9 tabung reaksi di dalamnya ke dalam sebuah

akuarium yang telah diisi dengan air hingga ketinggian sedikit (1 cm) di

bawah mulut tabung reaksi tersebut;

5. Letakkan sebuah termometer ke dalam akuarium, dan tempatkan sedekat

mungkin dengan tabung reaksi;

6. Masukkan es batu sedikit demi sedikit ke dalam akuarium dengan ketentuan

sebagai berikut:

a. Kelompok studi 1 memasukkan es batu hingga suhu air terbaca 20C;

b. Kelompok studi 2 memasukkan es batu hingga suhu air terbaca 15C;

c. Kelompok studi 3 memasukkan es batu hingga suhu air terbaca 10C;

d. Kelompok studi 4 memasukkan es batu hingga suhu air terbaca 5C.

Alternatif lainnya adalah dengan memasukkan rak ke dalam refrigerator;

e. Kelompok studi 5 memasukkan es batu hingga suhu air terbaca 0C.

Alternatif lainnya adalah dengan memasukkan rak ke dalam freezer;

7. Bilamana tingkat suhu tertentu telah tercapai, pertahankan dengan menambah

es batu ke dalam akuarium atau mengatur kembali setting refrigerator agar

suhu tidak berubah atau menyimpang jauh;

8. Pertahankan kondisi seperti itu hingga 10 jam;

9. Amati dan catat setiap perubahan yang terjadi jam demi jam pada ke 3 jenis

minyak dalam tabung reaksi meliputi warna dan perubahan-perubahan fisik

lainnya;



dosen pengampu.

45

46


Kerjakan latihan berikut ini sebagaimana instruksi di bawah: 1. Seluruh mahasiswa yang mengikuti mata kuliah Nutrisi Ikan dibagi kedalam 4

kelompok studi;




lele);

4. Ikan terpilih hendaknya memiliki bobot atau ukuran tubuh yang setara

sehingga tidak terjadi persaingan dalam mendapatkan makanan;

5. Kelompok studi 1, 2, 3, dan 4 masing-masing membuat jenis pakan sederhana

I, II, III, dan IV dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Pakan sederhana mempunyai komposisi jenis bahan penyusun pakan yang

sama dan dengan jenis lemak yang berasal dari beberapa sumber. Porsi

masing-masing sumber lemak divariasikan, dengan penambahan total

lemak dalam pakan tetap, yaitu 10%;

b. Pakan sederhana I dengan penambahan total lemak nabati 10%;

c. Pakan sederhana II dengan penambahan total lemak hewani asal ikan

10%;

d. Pakan sederhana III dengan penambahan total lemak nabati 5% dan lemak

hewani asal ikan 5%;

e. Pakan sederhana IV tanpa penambahan lemak;

6. Amati dan catat tekstur permukaan, bau, dan warna pakan;


minggu masing-masing dengan pakan yang dibuatnya dengan ketentuan

sebagai berikut:

a. Pakan diberikan sedikit demi sedikit hingga kenyang (secara at satiation).


b. Pakan diberikan sebanyak 3 kali pada pagi, siang, dan sore hari.

46

47



pakan diberikan, pertumbuhan ikan, kelulushidupan, dan kualitas air;



dosen pengampu.

2.3. PENUTUP

2.3.1. Test Formatif



1. Kandungan energi per gram lemak setara atau sedikit lebih tinggi daripada

energi yang terkandung dalam per gram protein.

2. Tingginya kandungan lemak dalam jaringan ikan mengindikasikan bahwa

energi cadangan dalam bentuk lemak lebih disukai daripada karbohidrat.

3. Sifat fisik lemak berkorelasi dengan tingkat kejenuhan asam lemak

penyusunnya. Tipe lemak dalam jaringan dapat mempengaruhi rasa

daging ikan. Jawab: Benar.

4. Asam lemak jenuh lebih dibutuhkan oleh udang, lobster, dan ikan laut.

5. Ikan mengandung asam lemak jenuh pada tingkat yang lebih tinggi

dibandingkan dengan hewan darat lainnya.

6. Asam lemak -3 lebih banyak dijumpai pada lemak nabati.

B. Jawaban singkat

1. Sebutkan 2 fungsi umum dari lemak.

2. Sebutkan 2 contoh komponen lemak beserta fungsi bio-fisiologisnya.

47

48

3. Sebutkan 3 faktor yang dapat mempengaruhi tingkat kecernaan lemak.

4. Tulis rumus kimia umum dari asam lemak.

5. Deskripsikan, apa yang dimaksudkan dengan:

a. Saturated fatty acids,

b. Monounsaturated fatty acids,

c. Polyunsaturated fatty acids,

d. Highlyunsaturated fatty acids,

6. Jelaskan hubungan antara sifat fisik lemak dengan tingkat kejenuhan dari

asam lemak penyusunnya.

7. Berdasarkan pada posisi ikatan ganda yang pertama pada rantai karbon

dari gugus metil yang terakhir dari asam lemak tersebut, PUFA

diklasifikasikan kedalam 3 kelompok. Sebutkan.

8. Jabarkan, apa nama dan makna nutrisinya dari rumus kimia asam lemak

berikut ini: a) 18:1 -9, b) 18:2 -6, c) 18:3 -3, d) 22:6 -3. 9. Selain salinitas lingkungan hidupnya, sebutkan 2 faktor lainnya yang dapat

mempengaruhi komposisi asam lemak pada ikan maupun udang.

10. Sebutkan 3 contoh sumber asam lemak yang penting untuk ikan.

C. Uraian

1. Apabila diberikan rumus kimia sebagai berikut: 20:5 -3. Jabarkan apa nama dan maknanya.

2. Lemak dikenal dapat menyebabkan berbagai penyakit, namun pakan harus

mengandung lemak dalam jumlah yang cukup. Jabarkan alasannya.



1. Lemak yang sangat jenuh mempunyai tingkat kecernaan yang lebih tinggi

dibandingkan dengan lemak yang tidak jenuh.

48

49

2. Selain menyediakan energi, lemak dalam pakan membantu penyerapan

berbagai vitamin.

3. Pada ikan air tawar, peran asam lemak rantai karbon C 20 atau C 22 dapat

digantikan oleh asam lemak rantai karbon C 18.

4. Asam lemak -6 tidak diperlukan dalam pakan ikan karnivora.

B. Jawaban singkat

1. Sebutkan salah satu cara untuk mencegah terjadinya kerusakan lemak

dalam pakan!.

2. Sebutkan perbedaan yang paling mendasar dalam hal kebutuhan jenis

asam lemak antara ikan air tawar dan ikan air laut!.

3. Sebutkan 3 saja tanda-tanda kekurangan asam lemak esensial pada ikan.

4. Sebutkan 4 macam jenis asam lemak penting yang dibutuhkan oleh ikan.

C. Analisis

1. Analisis, mengapa ikan laut, terutama ikan perairan dingin, lebih

membutuhkan EPA dan DHA daripada linoleat atau linolenat, sedangkan

ikan air tawar tidak terlalu membutuhkan EPA dan DHA?.

2.3.2. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

Mahasiswa diminta untuk pergi mencari literatur di perpustakaan. Catat berdasarkan pada berbagai macam literatur, berbagai macam kandungan asam

lemak (jenuh hingga PUFA atau HUFA) dari berbagai sumber lemak yang meliputi

minyak ikan, minyak nabati, dan minyak mamalia atau hewan darat lainnya.

Bandingkan kandungan asam lemaknya. Amati dan pelajari, lalu tulis apa yang

dapat Saudara simpulkan!. Bandingkan dengan berbagai fenomena yang terjadi

pada latihan Pengertian Lemak dan Asam Lemak.

Selanjutnya, setiap mahasiswa baik secara sendiri-sendiri maupun

berkelompok, diminta untuk melakukan hal yang sama sebagaimana latihan

Kebutuhan Lemak dan Asam Lemak di rumah masing-masing. Pilih ikan dengan

49

50

feeding habit yang berbeda sebagaimana latihan tersebut. Amati dan catat

berbagai fenomena yang terjadi, dan bandingkan dengan hasil yang dicapai di

laboratorium kampus. (Ingat!! Feeding habit ikan dikelompokkan ke dalam

herbivora, karnivora, omnivora, detritivora, dan planktovora. Pilih saja jenis ikan

dari 3 kelompok yang pertama).

Untuk dapat melanjutkan ke materi selanjutnya (Pokok Bahasan V),

mahasiswa harus mampu menjawab semua pertanyaan paling tidak 70% benar.

Selamat bagi Anda yang telah lolos ke materi berikutnya!

2.3.3. Rangkuman


Lemak merupakan salah satu komponen makro-nutrien dengan kandungan energi terbesar dibandingkan dengan protein maupun

karbohidrat. Secara umum, fungsi lemak adalah: 1) sebagai sumber energi

metabolik (yaitu adenosin trifosfat, ATP). Nilai energi kotor (gross

energy) untuk lemak adalah sebesar 9.5 kkal/gr, protein sebesar 5.6

kkal/gr, dan karbohidrat sebesar 4.1 kkal/gr; 2) sebagai sumber asam

lemak esensial (essential fatty acids, EFA). EFA tak dapat disintesis

oleh ikan, dan karena itu harus tersedia dalam pakan; 3) merupakan

komponen esensial dari membran seluler dan sub-seluler; serta 4) sebagai

sumber steroid yang berperan dalam fungsi biologis penting, seperti

mempertahankan sistem membran, transport lemak, dan prekursor

berbagai hormon steroid.

50

51

(lanjutan)

Lemak dalam jaringan ikan terdapat dalam jumlah yang besar yang

mengindikasikan bahwa lemak merupakan energi cadangan yang lebih

disukai daripada karbohidrat. Komponen penting lemak adalah: a)

triglisirida; b) fosfolemak; c) wax; d) steroid; serta e) spingomielin.

Masing-masing komponen tersebut memiliki fungsi bio-fisiologis penting

dalam tubuh ikan. Kecernaan lemak bergantung pada jumlahnya dalam

pakan, tipe dari lemak, suhu air, derajad kejenuhan lemak, dan panjang

dari rantai karbonnya. Formula umum asam lemak adalah

CH3(CH2)nCOOH. Beradasarkan pada jumlah ikatan gandanya, lemak

dikelompokkan kedalam saturated, monounsaturated poly-unsaturated

fatty acids (PUFA), dan highly unsaturated fatty acids (HUFA).

Berdasarkan pada posisi ikatan ganda pertama yang dihitung dari ujung

metil (CH3) dari asam lemak tersebut, PUFA dibagi menjadi tiga famili

utama, yaitu oleat atau kelompok -9, linoleat atau kelompok -6, dan linolenat atau kelompok -3. Derajad ketidakjenuhan asam lemak mempengaruhi sifat fisik lemak tersebut. Asam lemak tidak jenuh lebih

reaktif secara kimiawi dan mempunyai titik leleh yang lebih rendah bila

dibandingkan dengan asam lemak jenuh untuk jenis sama. Asam lemak

ikan sering jauh lebih tidak jenuh bila dibandingkan dengan asam lemak

hewan darat. Komposisi asam lemak pada ikan dan udang dipengaruhi oleh

sejumlah faktor lingkungan, terutama salinitas, suhu, dan pakan. Berbagai

sumber PUFA-3 berasal dari minyak ikan laut. Lemak asal tanaman tinggi kandungan asam lemak-6nya. Nilai nutrisi minyak kedelai yang rendah mutunya dikarenakan kekurangan PUFA-3 meskipun tinggi nilai PUFA-6nya.

51

52


Lemak berfungsi sebagai sumber energi yang penting. Persentase pemberian lemak dalam pakan bukannya tanpa batas dengan tidak

mempertimbangkan jenis dan asal sumber lemak. Lemak dengan

kandungan yang terlalu tinggi dalam pakan dapat mengakibatkan

perbandingan antara protein kasar terhadap total energi menjadi t

Documents

Protein Lemak