985 Status mineral dalam pakan ikan dan udang (Sukarman) ABSTRAK STATUS MINERAL DALAM PAKAN IKAN DAN UDANG Sukarman dan Lili Sholichah Balai Riset Budidaya Ikan Hias Jl. Perikanan No 13 Pancoran Mas Depok E-mail: carman_gbg@yahoo.com Mineral merupakan substansi anorganik yang mempunyai beberapa fungsi dalam tubuh hewan, di antarannya untuk menjaga proses metabolisme, sebagai bahan pembentuk tulang, gigi, karapas, sebagai ko enzim, menjaga keseimbangan tekanan osmotik dan keseimbangan asam basa dalam tubuh. Namun pada kenyataannya unsur ini sering diabaikan dalam proses pembuatan formula pakan. Makalah ini bertujuan membahas klasifikasi, fungsi mineral, sumber-sumber mineral, efek defisiensi mineral, serta rekomendasi dalam pakan ikan dan udang. Hasil studi diketahui ada 22 jenis mineral yang dibutuhkan oleh hewan, namun hanya ada 11 unsur yang diketahui secara pasti fungsi dan efek defisiensinya untuk ikan dan udang. Sebelas unsur tersebut terbagi dalam unsur makro (kalsium, fosfor, magnesium, kalium) dan unsur mikro (Fe, Zn, Mn, Co, Cu, I dan Se). Unsur mikro lain yang saat ini sudah mulai diteliti fungsinya untuk ikan dan udang adalah kromium. Sedangkan beberapa mineral yang tidak diketahui fungsinya untuk ikan antara lain aluminium, arsenic, cadmium, mercury, nikel, silicon, tin dan vanadium. Mineral terdapat dalam air dan bahan pakan, tetapi kandungannya tidak stabil sehingga perlu ditambahkan sumber mineral dalam bentuk premix. Umumnya defisiensi mineral makro dan mikro berakibat pada terhambatnya pertumbuhan sampai dengan tingginya kematian. Rekomendasi level mineral dalam pakan perlu memperhatikan interaksi antar mineral dan nutrisi lainnya. KATA KUNCI: mineral, makro, mikro, fungsi, defisiensi PENDHULUAN Kebutuhan gizi ikan serta krustase meliputi karbohidrat, protein, asam amio, lemak, asam lemak, vitamin, dan mineral (Schmittou et al., 2004). Dominasi protein dan lemak dalam pembahasan nutrisi pakan ikan menjadikan vitamin serta mineral sering terlupakan. Padahal kedua unsur tersebut mempunyai peran yang tidak kalah penting terutama pada proses metabolisme. Sebagai contoh unsur kalsium dan fosfor merupakan bahan utama pembentukan tulang pada ikan, jika unsur ini kekurangan maka ikan akan tumbuh tidak proporsional. Mineral kadang-kadang dicantumkan sebagai hara penting atau langka (trace) didasarkan atas kebutuhan relatifnya (Schmittou et al., 2004). Asupan minimal mineral yang dibutuhkan sebaiknya dimasukan dalam proses formulasi pakan. Oleh karena itu masyarakat pada umumnya dan praktisi perikanan perlu mengetahui klasifikasi mineral, fungsi, efek defisiensi, sumber, dan level mineral dalam pakan ikan dan udang. PEMBAHASAN Dalam skema analisis proksimat weende, mineral digolongkan komponen abu. Unsur kalsium dan fosfor keduanya merupakan lebih dari 70% dari seluruh abu tubuh. Sedangkan unsur-unsur yang lain jumlahnya relatif sedikit. Mineral yang dibutuhkan oleh hewan ada 22 jenis, namun hanya 11 macam yang diketahui pasti fungsi dan efek defisiensinya pada ikan dan udang. Klasifikasi dan Fungsi Mineral Umumnya mineral dalam pakan ikan digolongkan menjadi 2 yaitu mineral makro dan mineral mikro. Ada pula yang membagi kembali menjadi mineral mikro esensial dan mikro non esensial. Esesnsial yang dimaksud adalah jika kebutuhannya tidak tercukupi akan tampak gejala-gejala defisiensi pada ikan. Semua unsur mineral tidak dapat disintesis dari mineral lainnya. Kriteria makro dan mikro didasarkan atas jumlah kebutuhan dan penggunaan unsur mineral tersebut di dalam pakan.
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2011 986 A. Mineral Makro 1. Kalsium Kalsium merupakan unsur yang penting dalam perkembangan serta pertumbuhan tulang pada ikan, ekso skeleton (karapas) pada krustase (Millamena et al., 2002), menjaga keseimbangan osmotik, proses pembekuan darah, sekresi hormon dan sistem saraf (Guillaume et al., 2001). Ikan dan Udang dapat menyerap kalsium dari air (Davis & Lawrence, 1997), kemudian Guilaume et al (2001), menambahkan bahwa lebih dari 50%-60% kebutuhan kalsium dapat diperoleh dari air. Kalsium dari air diserap melalui insang, sirip, oral epithelia. Insang merupakan organ terpenting dalam pengaturan kalsium. Kalsium dalam pakan umumnya di dapatkan dari bahan baku seperti tepung ikan, namun kekuranganya bisa juga disuplementasi dengan tepung batu. Pada saat proses metabolisme makanan ada interaksi antara kalsium dengan vitamin D 3, Mg, dan Zn. 2. Fosfor (P) Fosfor merupakan mineral makro lainnya yang dibutuhkan oleh ikan dan sangat penting dalam pembentukan nukleotida dan membran sel. Hal ini berarti fosfor berpran penting dalam pembentukan ATP (Millamena et al., 2002), yang kemudian akan menjadi energi bagi ikan. Berbeda dengan kalsium, ketersediaan fosfor dalam air sangatlah rendah. Sehingga untuk pemenuhan kebutuhan fosfor harus disediakan dalam pakan. Sebagian besar jenis ikan membutuhkan fosfor tersedia 0,5%- 1% (Millamena et al., 2002), spesies lainnya membutuhkan 0,5%-0,9% dalam pakan (Guillaume et al., 2001). Fosfor tersedia di sini diartikan sebagai fosfor yang mampu diserap oleh ikan dan udang. Fosfor pada tanaman yang diikat oleh asam fitat sebagian besar tidak bisa diserap oleh ikan dan udang, Guilaume et al (2001) menambahkan hanya sekitar 40%-60% saja yang bisa diserap. Asam fitat juga akan mengikat ion Zn 2+, Fe 2+, Ca 2+ sehingga akan menurunkan penyerapan ions tersebut di dalam saluran pencernaan. Untuk menyiasati hal ini maka penggunaan enzim fitase untuk melepaskan ikatan fitat telah banyak digunakan dalam industri pakan. Pemenuhan kebutuhan fosfor tidak terkait dengan penambahan kalsium dalam pakan, akan tetapi sumber fosfor umumnya mengandung kalsium tinggi. Hal yang perlu di perhatikan adalah rasio antara kalsium dan fosfor dalam pakan ikan dan udang. Nilai rasio Ca dan P bervariatif berkisar antara 0,5:1 sampai dengan 1:1. 3. Magnesium (Mg) Konsentrasi magnesium dalam tubuh ikan adalah 20-100 mg / 100 g (Guillaume et al., 2001). Magnesium adalah ko-faktor beberapa reaksi enzimatis yang berhubungan dengan fosfor. Magnesium dalam bahan pakan asal tanaman cukup tinggi, sehingga suplementasi bahan inorganik dalam bentuk garam magnesium diperlukan dalam kasus tertentu saja. Kandungan dan kecernaan magnesium dalam tepung ikan sangat tinggi, kecernaanya dibandingkan dengan MgCl 2 lebih tinggi 75% pada ikan salmon (Guillaume et al., 2001). Ini diduga ada hubungannya dengan kondisi magnesium di dalam laut. Air laut mempunyai kandungan magnesium yang tinggi yaitu sekitar 1.350 mg/l. Oleh karena itu, spesies ikan dan udang yang hidup pada air berkadar garam tinggi tidak memerlukan suplementasi sumber magnesium pada pakannya. 4. Sodium, Klor, dan Potasium Keseimbangan asam basa dari Na +, Cl - dan K + dibutuhkan dalam proses osmoregulasi. Lingkungan air umumnya kaya akan Na dan Cl, sehingga kebutuhan akan unsur tersebut tidak banyak dibahas. Namun demikian diketahui bahwa penambahan sodium, potasium dan chloride dalam pakan akan memperbaiki proses fisiologi. Kanazawa et al. (1984) dalam Davis & Lawrence (1997), melaporkan bahwa pakan yang mengandung 0,9% potasium pada udang P. japonicus lebih tinggi pertumbuhannya dibandingkan dengan pakan yang mengandung 1,8% potasium. Deshimaru & Yone (1978) dalam Davis & Lawrence (1997), menambahkan bahwa suplementasi potasium dalam pakan cukup 1% saja.
987 Status mineral dalam pakan ikan dan udang (Sukarman) B. Mineral Mikro 1. Fe (Besi) Fe atau yang dikenal dengan zat besi merupakan unsur yang penting dalam pembentukan hemoglobin dan reaksi-reaksi ezimatik lainnya. Udang tidak mempunyai hemoglobin sehingga kebutuhan akan Fe belum diketahui pasti, kelebihan Fe berpotensi menurunkan pertumbuhan udang. Bahan baku pakan sumber Fe kebanyakan dari hewan, diantaranya adalah tepung darah dengan kandungan Fe sebesar 2.000-3.000 mg/kg, tergantung pada proses pengeringannnya. 2. Cu ( Copper) Cu merupakan salah satu komponen penting dalam proses enzimatik yang berhubungan dengan transpot elektron didalam sel. Dalam hal ini Cu berperan sebagai pembawa oksigen dalam hemosianin pada krustase dan moluska. Pada ikan, Cu mempunyai berfungsi memfasilitasi penyerapan unsur mikro lainnya seperti Fe dan Zn. Ikan lebih toleran terhadap kelebihan Cu dari pakan, dibandingkan Cu yang ada dalam air. Kandungan Cu dalam air antara 0,8-1,0 mg/l air beracun untuk beberapa jenis ikan. Namun demikian pemberian Cu dalam pakan sampai dengan 600 mg/kg tidak menimbulkan bahaya pada ikan. 3. Zn ( Seng) Fungsi utama Zn adalah sebagai ko-faktor dalam beberapa proses enzimatik, termasuk penggunaan hampir semua nutrisi. Paling tidak ada 20 jenis enzim yang mengandung Zn. Ikan dapat memperoleh Zn dari air dan pakan, tetapi penyerapan Zn dari pakan lebih efisien. Zn dari bahan baku asal hewan seperti tepung ikan, tetapi mempunyai kecernaan rendah. Sementara Zn dari tumbuhan banyak terikat oleh asam fitat, sehingga suplementasi bahan an organik sumber Zn menjadi sangat penting. 4. Iodium (I) Kebutuhan Iodium berhubungan dengan kerja kelenjar tyroid. Kebutuhan minimal Iodium pada ikan dan udang tidak banyak diketahui, tetapi penambahan Iodium pada pakan sebagai jaminan supaya tidak terjadi defisiensi direkomendasikan oleh NRC. 5. Mangan (Mn) Seperti unsur Zn, ikan bisa mendapatkan Mn dari air, namun demikian akan lebih efisien jika diperoleh dari pakan. Manganese penting sebagai ko-faktor proses enzimetik terutama berhubungan dengan metabolisme protein, karbohidrat dan lemak. Mn dalam bahan baku pakan jumlahnya cukup banyak, tetapi kecernaanya sangat bervariasi. Pemberian MnSO 4 atau MnCl 3 lebih mudah diserap oleh ikan. Pemberian Mn pada pakan udang lebih diperlukan karena kadar Mn dalam air laut sangat rendah. 6. Selenium (Se) Fungsi utama Se adalah melindungi membran sel dari oksidasi, ini sejalan dengan fungsi vitamin E. Konsentrasi selenium dalam air sangat rendah, sedangkan pada tepung ikan sangat bervariasi. Penggunaan tepung ikan lebih dari 15% pada pakan udang bisa mencukupi kebutuhan selenium. Akan tetapi penggunaan tepung ikan saat ini mulai dibatasi, sehingga suplementasi selenium baik organik maupun anorganik sangat dianjurkan. 7. Unsur mikro lainnya Unsur alumunium diketahui berpengaruh terhadap pertumbuhan belut, sedangkan flourin diduga penting untuk ikan salmon. kobalt (Co) merupakan komponen penting dalam pembentukan vitamin B12, kromium penting dalam proses metabolisme glukosa dan lemak, dan sulfur diperlukan dalam proses sintetis sistin. Unsur-unsur lain seperti molibdenum, silikon dan vanadium belum banyak diketahui fungsinya untuk ikan.
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2011 988 Selain mineral-mineral yang telah disebut di atas, ada beberapa mineral yang tidak diketahui fungsinya untuk ikan antara lain aluminium, arsenic, cadmium, mercury, nikel, silicon, tin dan vanadium. B. Sumber-Sumber Mineral Sumber mineral untuk ikan dan udang sedikit berbeda dengan hewan pada umumnya. Ikan dan udang bisa mendapatkan mineral dari air (lingkungan hidupnya) dan makanannya, sedangkan hewan darat pada umumnya hanya mendapatkan asupan mineral dari makanannya. Mineral yang bisa didapatkan dari air antara lain Ca, K, Cu, dan Iodine, sedangkan mineral lainnya perlu tersedia dalam pakan. Mineral dalam pakan bisa berasal dari bahan baku pakan. Namun mineral dalam bahan baku variasinya sangat tinggi, begitu juga mineral dalam air. Oleh karena itu perlu ada tambahan sumber mineral murni yang bisa disuplementasikan dalam pakan (Nef et al., 2005). Baik mineral dalam bahan baku dan sumber mineral murni perlu diketahui agar bisa menjamin pakan tidak defisiensi mineral dan juga tidak mengandung mineral yang berlebihan dan bersifat toksik. Table 1. Bahan mineral makro dan mikro Mineral Sumber Kadar (%) Potasium (K) K 2 SO 4.MgSO 4 dan K 2 SO 4 18 dan 41 Magnesium (Mg) K 2 SO 4.MgSO 4 dan magnesium oxide 11 dan 54-58 Sulfur (S) K 2 SO 4.MgSO 4 dan K 2 SO 4 22 dan 17 Kalsium sulfat (CaSO 4 ) 17 Amonium sulfat ( (NaH 4 ) 2 SO 4 ) 24 Sulfur (S) 99.6 Sodium sulfat (Na 2 SO 4 ) 10 Magnesium sulfat (MgSO 4 ) 13-17 Sodium (Na) Sodium bicarbonat dan sodium sesquicarbonat Na= 27 dan Na= 27-30 Klor (Cl) Garam Na = 39, Cl = 60 Sodium sulfat Na = 14 Potasium chloride Cl =47 Sodium fosfat Na =16 Zat Besi (Fe) Ferrous carbonate (Fe CO 3 ) 40 Ferrous sulfat (Fe SO 4.H 2 O atau Fe SO 4.7 H 2 O) 23-30 Seng (Zn) Zinc oxide ( Zn O) dan Zinc sulfat (Zn SO 4. H 2 O) 72 dan 36 Iodium (I) Mangan (Mn) Kobalt (Co) Calsium iodate (Ca IO 3 ) 64 EDDI (Ethylenediamine Dihydroiodide) 79 Potasium iodate (KI) 69 Mangane oxide (MnO) 60 Manganese sulfat (Mn SO 4.H 2 O) 28.5 Cobalt carbonate (CoCO 3 ) 46 Cobalt sulfat (CoSO 4. H 2 O atau CoSO 4.7H 2 O) 21-33 Selenium (Se) Sodium selenite (Na 2 Se O 3 ) dan sodium selenate 45 dan 40 Cupprum (Cu) Cupric oxide (CuO) 75 Copper sulfat (CuSO 4. 5H 2 O) 25 Copper carbonat (Cu CO 3 ) 55 Sumber: Anonim ( 2005), Charlton & Ewing (2007)
989 Status mineral dalam pakan ikan dan udang (Sukarman) Bahan baku utama dalam pakan hanya mengandung sedikit mineral sehingga perlu ada bahan tambahan yang konsentrasi mineralnya cukup tinggi. Bahan baku mikro yang bisa digunakan sebagai sumber mineral dalam pakan ikan dan udang adalah sebagai berikut : CaCO 3 (38%), kulit kerang (38%), kalsium sulfat dihydrate (21%), kalsium sulfat anhydride (26.5%), Tepung Tulang (23%), monokalsium fosfat (15%-18%),dikalsium fosfat (19%-22%) dan deflourinated (30%-32%). Sedangkan sumber-sumber fosfor untuk pakan ikan antara lain : asam fosforik (23.7%), deflourinated fosfat (18%.1%), dikalsium fosfat (18.5% fosfor total dan 65 fosfor tersedia), monokalsium fosfat (21% fosfor total dan 94% fosfor tersedia), monosodium fosfat (26%), monoamonium fosfat (24%), amonium polifosfat (14.8%-16%) dan tepung tulang (8-14%). Pada umunya monokalsium fosfat dan dialsium fosfat sering digunakan dalam pakan untuk menutupi kekurang unsure P dari tepung ikan. Tepung ikan sendiri mengandung 2%-7% fosfor total tetapi yang tersedia untuk ikan air tawar hanya 30%-40% saja. Umumnya CaCO 3 mengandung Mg sekitar 0.2%-0.9% dan kadar air 0,5%. Mono atau dikalsium fosfat berbentuk granul 95% berwarna abu-abu dengan berat jenis antara 560-590 kg/m 3. Sumber-sumber mineral lainnya umumnya dijual di pasaran sudah dalam bentuk premix. Premix yang dimaksud adalah campuran beberapa bahan mineral dengan kandungan unsur yang telah ditentukan terlebih dahulu. Bahan-bahan tersebut bisa dilihat pada Tabel 1. C. Interelasi antara mineral dan defisiensi mineral Defisiensi mineral pada hewan disebabkan 2 hal yaitu kekurangan asupan mineral dari pakan atau lingkungannya dan adanya kelebihan salah satu mineral yang menyebabkan penyerapan mineral lainnya tergangggu. Oleh karena itu perlu juga diketahui interelasi antara mineral satu dengan lainnya dalam tubuh ikan. Interelasi pada mineral ada 2 macam yaitu satu arah dan 2 arah berlawanan. Penyerapan Zn akan berkurang jika level Ca dalam makanan berlebihan tetapi tidak berlaku sebaliknya. Sedangkan Mn dan P saling terpengaruh, jika salah satu diantaranya berlebihan maka akan mempengaruhi penyerapan unsur keduanya. Oleh karena itu selain level mineral, keseimbangan antar mineral menjadi penting supaya tidak terjadi defisiensi. Ca, Mg, Mn, Zn, Fe, Al dan Be mempengaruhi penyerapan P dan sebaliknya. Sedangkan Cu yang rendah Mo yang tinggi menambah kehilangan P dalam tubuh, Cu dibutuhkan untuk mensintesis fosfolipid. Kalsium juga berinterkorelasi dengan vitamin D, dalam bentuk vitamin D 3. Beberapa vitamin lainnya seperti niacin, vitamin B 1 dan vitamin B 6 berinteraksi juga dengan unsur P. Fe dan Se berinteraksi dengan PUFA, sedangkan Se juga berinteraksi dengan vitamin E. Umumnya defisiensi mineral baik makro maupun mikro akan menyebabkan pertumbuhan menurun, namun ada beberapa ciri yang bisa menunjukkan defisiensi unsur yang spesifik. Sebagai contoh defisiensi Ca akan menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tulang dan ukuran tulang yang tidak sempurna. D. Level Mineral dalam Pakan Ikan dan Udang Rekomendasi jumlah mineral untuk ikan dan udang berbeda, bahkan untuk setiap spesies udangpun bisa berbeda. Rekomendasi mineral makro biasanya dinyatakan dalam g/100g pakan (%), sedangkan kebutuhan mineral mikro dinyatakan dalam mg/kg pakan atau ppm. Satuan ppm (part per million) adalah untuk menyatakan kandungan suatu bahan yang jumlahnya satu per satu juta total keseluruhan bahan (Schofield, 2005). Kestaraan satuan tersebut sama dengan mg/kg untuk bahan padat didalam bahan padat, dan bisa sama dengan mg/l air untuk dosis obat berbentuk tepung yang dimasukan kedalam air. Sama halnya dengan ikan, udang juga memerlukan mineral dalam makanannya. Penelitian kebutuhan mineral pada berbagai jenis udang sudah dilakukan sejak tahun 1970-an. Kebutuhan kalsium berkisar antara 1,0-2,0% untuk semua spesies udang, sedangkan fosfor berkisar antara 0,75-2%. Hubungan antara kebutuhan kalsium dan fosfor pada udang dinyatakan dengan rasio Ca:P yaitu berkisar antara 0.5:1 hingga 1:1. Kebutuhan mineral - mineral makro tersebut dan beberapa mineral mikro lainnya seperti Cu, Zn, dan Se dipengaruhi oleh kelimpahan di dalam tambak pemeliharaan.
Prosiding Forum Inovasi Teknologi Akuakultur 2011 990 Tabel 2. Kebutuhan mineral beberapa jenis ikan 1) Mineral Jenis ikan Lele Mas Nila Salmon Belut Ca (%) 0,45* 0.3 0.65 0,03-0,24 0.27 P (%) 0,33-0,45 0,6-0,7 0,8-1,0 0,7-0,8 0.58 Mg (%) 0.04 0,04-0,05 0,05-0,07 0.04 Cu (mg/kg) 3 3-4 3 Fe (mg/kg) 150 170 Mn (mg/kg) 13 12 13 Zn (mg/kg) 20 15-30 10 15-30 Co mg/kg) 0.1 1) Watanabe et al. (1998), Bautistista & Baticodas (1988), Metailler & Bergot (1999) * air tanpa kandungan Ca KESIMPUL AN Terdapat 22 jenis mineral yang dibutuhkan oleh hewan, namun hanya ada 11 unsur yang diketahui secara pasti fungsi dan efek defisiensinya untuk ikan dan udang. Sebelas unsur tersebut terbagi dalam unsur makro yaitu terdiri atas kalsium, fosfor, magnesium, kalium dan unsur mikro yang terdiri atas Fe, Zn, Mn, Co, Cu, I dan Se. Unsur mikro lain yang saat ini sudah mulai diteliti fungsinya untuk ikan dan udang adalah kromium.sedangkan beberapa mineral yang tidak diketahui fungsinya untuk ikan antara lain aluminium, arsenic, cadmium, mercury, nikel, silicon, tin dan vanadium. Mineral terdapat dalam air dan bahan pakan, tetapi kandungannya tidak stabil sehingga perlu ditambahkan sumber mineral dalam bentuk premix. Umumnya defisiensi mineral makro dan mikro berakibat pada terhambatnya pertumbuhan sampai dengan tingginya kematian. Rekomendasi level mineral dalam pakan perlu memperhatikan interaksi antar mineral dan nutrisi lainnya DAFTAR PUSTAKA Anonim,2005. Micro Ingredient for the Feed Industry. IMC AGRICO, p.1-43. Charlton, S.J. dan Ewing, W.N. 2007. The Minerals Directory 2 nd Edition, P. 1-27. Davis, D.A. 1996. Dietary Mineral Requirement of Fish and Marine Crustacean. Review in Fisheries Science, 4(1): 75-99. Davis, D.A. and Lawrence, A.L. in Akiyama and Conklin, D. 1997. Minerals. Crustacean Nutrition. Advances in World Aquaculture, 6: 150-159. Guillaume, J., Kaushik, S., Bergot, P.and Metailer, R. 2001. Nutrition and Feeding of Fish and Crustaceans, p.169-181. Millamena, O. M., Coloso, R.M., and Pascual, F.P. 2002. Nutrition in Tropical Aquaculture. Southeast Asian Fisheries Development Center (SEAEDEC). Tagibauan, Iloilo, Philippines, p. 57-66 Nef, E., Rohde, H.R. and Kersten, J. 2005. Principles of Mixed Feed Production. Agrimedia GmbH. Germany, p. 22-24 Pascual, F.P. 1989. Mineral Requirement of Penaeids. Advance in Tropical Aquaculture, 9: 309-318. Schofield, E.K. 2005. Feed Manufacturing Technology. American Feed Industry Association, Inc. p. 644. Schmittou, H.R., Jian, J. and Cremer, M.C. 2004. Beberapa Prinsip dan Praktek Budidaya Ikan Kolam Sistem, 80: 20. Takeshi, W., Shuichi, S. and Toshio, T. 1988. Available of Mineral in Fish Meal to Fish. Asian Fisheries Science 1(1988):175-195.