3 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kebutuhan Energi dan Makronutrien Kerapu Bebek 2.1.1. Sumber dan Pemanfaatan Energi oleh Ikan Pada ikan, sumber energi diperoleh dari pakan, dimana pada pakan ikan ini mengandung zat gizi yang berasal dari karbohidrat, lipid, dan protein (makro nutrient). Bahan organik makronutrien ini dapat digunakan secara langsung sebagai bahan bakar metabolik, dan dapat disimpan dalam tubuh untuk dimanfaatkan selanjutnya, atau ditumpuk dalam materi penyusun pertumbuhan somatik hewan (Houlihan et al., 2001). Energi yang diperoleh oleh makhluk hidup ini dapat menimbulkan panas. Panas dari tubuh hewan berasal dari oksidasi zatzat organik dan makanan yang diberikan digunakan sebagai sumber energi. Oleh karena itu nilai energi suatu bahan makanan dapat dipakai sebagai dasar dalam menentukan nilai gizi dari bahan makanan tersebut (Houlihan et. al., 2001). Kecukupan energi dalam pakan sangat penting karena ikan akan merombak pakan untuk memenuhi kebutuhan energinya sebelum digunakan untuk pertumbuhan. Energi yang diperoleh dari pakan digunakan sebagai sumber energi utama yang dalam pembagian energi disebut dengan Gross Energy. Gross Energy (GE) dapat didefenisikan sebagai total energi yang terdapat dalam makanan. Semua energi yang diperoleh dari asupan pakan yang dikonsumsi oleh ikan, tidak semuanya dipergunakan untuk keperluan pertumbuhan dan perkembangan ikan karena energi tersebut akan dibagi menjadi Digestible energy (DE) yaitu energi yang dapat dicerna dan Fecal energy (FE) yaitu energi yang digunakan untuk kegiatan pembuangan hasil eksresi pada ikan berupa feses. Digestible energy ini umumnya digunakan sebagai dasar penyusunan formulasi pakan untuk pengoptimuman penggunaan bahan pakan (Halver, 2002). Digestible energy akan dipergunakan oleh ikan untuk proses metabolisme dan hasil buangan metabolisme yang terbagi menjadi Metabolizable energy (ME) yaitu energi yang dapat dipergunakan untuk kegiatan metabolisme dan Metabolic Excretion yaitu energi yang dikeluarkan oleh ikan untuk proses pembuangan urin (Urine Excretion) dan Gill Excretion (GE). Energi yang dipergunakan untuk kegiatan metabolisme didalam tubuh ikan ini dibagi lagi menjadi dua yang akan dipergunakan untuk kegiatan aktivitas metabolisme seperti kegiatan mengkonsumsi oksigen dalam media pemeliharaan 3
4 yang biasa disebut dengan Heat Increment (HiE) atau dengan kata lain dalam proses fisiologis ikan disebut dengan Specific Dynamic Action yaitu energi yang diperlukan oleh ikan untuk aktivitas hidup harian ikan. Selanjutnya, energi yang tersisa dari proses kegiatan metabolisme adalah energi bersih yang disebut dengan Net Energy (NE) yang akan dipergunakan maintenance atau perawatan ikan seperti metabolisme basal, aktivitas ikan, aktivitas renang, adaptasi terhadap suhu dan sisanya baru akan dipergunakan untuk pertumbuhan. Jadi, energi yang akan dipergunakan untuk pertumbuhan adalah energi yang tertinggal setelah kebutuhan untuk metabolisme basal ikan terpenuhi dan jika masih ada yang tersisa energi tersebut akan dipergunakan untuk kegiatan reproduksi. Proses pemanfaatan energi oleh ikan digambarkan oleh (NRC, 1993) dalam diagram berikut ini : Gambar 1. Skema pemanfaatan energi oleh ikan 4
5 2.1.2. Kebutuhan Protein Protein di dalam tubuh sangat dibutuhkan untuk pemeliharaan, penggantian jaringanjaringan tubuh yang rusak dan pertumbuhan (Houlihan et al., 2001). Kebutuhan protein dalam pakan secara langsung dipengaruhi oleh jumlah dan jenisjenis asam amino essensial, kandungan protein yang dibutuhkan, kandungan energi pakan dan faktor fisiologis ikan (Lovell, 1988). Protein dapat juga digunakan sebagai sumber energi. Protein akan dikatabolisme jika kebutuhan energi dari lemak dan karbohidrat tidak mencukupi. Lovell (1988) menyebutkan bahwa dalam penyusunan ransum ikan perlu diperhatikan keseimbangan antara protein dan energi. Pakan yang kandungan energinya rendah dapat menyebabkan ikan menggunakan sebagian protein sebagai sumber energi untuk metabolisme, sehingga bagian protein untuk pertumbuhan menjadi berkurang. Sebaliknya jika kandungan energi pakan terlalu tinggi dapat membatasi jumlah pakan yang dimakan. Keadaan ini dapat membatasi jumlah protein pakan yang dimakan ikan, akibatnya pertumbuhan ikan menjadi relatif rendah. Fungsi lain dari protein yaitu sebagai bahan penyusun utama enzim, hormon, dan antibodi. Oleh karena itu, dengan melihat betapa pentingnya fungsi protein maka pemberian protein secara optimum sangat diperlukan agar memberikan pertumbuhan yang optimal bagi ikan dan efisiensi pakan yang tinggi (Webster dan Lim, 2000). Penelitian mengenai kebutuhan protein oleh ikan kerapu bebek telah dilakukan. Giri et al. (1999) meyebutkan bahwa kerapu bebek membutuhkan kandungan protein sebesar 54,2 % dalam pakannya. 2.1.3. Kebutuhan Lemak Lemak adalah senyawa organik yang tidak dapat larut dalam air tetapi dapat diekstraksi dengan pelarut nonpolar seperti kloroform, eter dan benzena. Senyawa organik ini terdapat didalam sel dan berfungsi sebagai sumber energi. Peranan lemak sebagai sumber energi terutama terdapat pada ikan karnivora seperti kerapu. Pada ikan karnivor, ketersediaan karbohidrat dalam pakannya sangat rendah. Halver (2002) menyebutkan bahwa kebanyakan ikan laut memenuhi kebutuhan energinya dari protein dan lemak. Oleh karena itu, penambahan lemak secara tepat dalam formulasi pakan dapat meningkatkan keefektifan penggunaan protein. Penggunaan lemak sebagai sumber energi dan 5
6 peningkatan efisiensi penggunaan protein untuk pertumbuhan ini sering disebut protein sparing effect (Houlihan et al., 2001). Fungsi lain dari lemak yaitu sebagai komponen esensial penyusun membran sel (Halver, 2002). Selanjutnya, SITH (2009) menyebutkan bahwa fungsi lipid juga berkaitan erat sebagai pelarut dalam penyerapan vitamin A, D, E, dan K, serta menjaga keseimbangan daya apung ikan di dalam air. Selain sebagai sumber energi, lemak juga penting sebagai sumber asam lemak esensial (Halver, 2002). Asam lemak esensial adalah asam lemak yang tidak dapat disintesis oleh ikan. Oleh karena itu, pemenuhannya mutlak harus diberikan melalui pakan. NRC (1993) menyebutkan bahwa Ikan tidak mampu melakukan sintesis asam lemak dari golongan golongan ω3 dan ω6. Selain itu, disebutkan pula bahwa asam lemak Eicosapentanoat (EPA) dan asam lemak Dokosaheksanoat (DHA) merupakan asam lemak esensial yang sangat dibutuhkan ikan. Asam lemak dari golongan ω3 dapat dicerna secara lebih efisien oleh ikan daripada lemak golongan ω6. Ikan laut membutuhkan lemak golongan ω3 lebih banyak daripada ω6. Sebaliknya, pada ikan tawar kebutuhan akan lemak golongan ω6 lebih banyak daripada lemak golongan ω3 (Houlihan et al., 2001). Informasi mengenai tingkat kebutuhan lemak pada ikan masih sangat sedikit. Akan tetapi, informasi mengenai komposisi asam lemak cukup banyak. Informasi ini dapat digunakan sebagai pedoman untuk menentukan kebutuhan lemak dalam formulasi pakan. SITH (2009) menyebutkan bahwa ikan membutuhkan lemak sekitar 418% dalam pakannya. 2.1.4. Kebutuhan Karbohidrat Karbohidrat merupakan salah satu makro nutrien dan menjadi sumber energi utama pada manusia dan hewan darat. Pada ikan, tingkat pemanfaatan karbohidrat dalam pakan umumnya rendah, terutama ikan karnivora. Hal ini karena terkait oleh keberadaan enzim yang dapat membantu mencerna karbohidrat dalam sistem pencernaannya. Oleh karena itu, ikan karnivora lebih sedikit mengkonsumsi karbohidrat dibandingkan dengan omnivora dan herbivora (Krogdahl, 2005). SITH (2009) menyebutkan bahwa kebutuhan ikan akan karbohidrat berkisar antara 1030% bahkan untuk ikan karnivora seperti kerapu kurang dari 10%. Walaupun kebutuhan ikan akan karbohidrat relatif sedikit, tetapi peranan 6
7 karbohidrat dalam pakan ikan sangat penting bagi kehidupan dan pertumbuhan ikan. NRC (1993) melaporkan bahwa karbohidrat berperan sebagai prekusor untuk keperluan berbagai metabolisme internal yang produknya dibutuhkan untuk pertumbuhan, misalnya asam amino non esensial dan asam nukleat. Kekurangan karbohidrat dalam pakan akan menyebabkan terjadinya tingkat katabolisme protein dan lemak yang tinggi untuk mensuplai kebutuhan energi ikan. Tabel 1 menunjukkan beberapa penggunaan karbohidrat dalam batas yang optimum bagi ikan. Tabel 1. Kebutuhan optimum karbohidrat dalam pakan untuk pertumbuhan beberapa ikan budidaya Jenis ikan Karbohidrat Sumber Referensi (%) karbohidrat Atlantik salmon Seabream merah Milkfish Common carp Kerapu Ikan Mas Aian Sea Bass 615 30 35 3040 <10 2030 20 Starch Dekstrin Dekstrin Hemre et. al (1995)* Koshio (2002)* Lim et. al (1991)* Takeuchi (1979)* SITH (2009) SITH (2009) Catacutan dan Coloso (1997)* *)dalam Webster dan Lim (2002) 2.2. Kebutuhan Mikronutrien Mikronutrien merupakan bahan gizi dalam pakan yang dibutuhkan dalam jumlah yang sedikit. Komponen zat gizi ini walaupun kebutuhannya sedikit namun kekurangan akan zat gizi ini dapat memberikan dampak yang buruk bagi pertumbuhan ikan. Bahkan dapat pula menyebabkan abnormalitas pada tubuh ikan. Komponen ini yaitu vitamin dan mineral. Vitamin merupakan senyawa organik esensial yang dibutuhkan oleh ikan dalam jumlah yang relatif sedikit. Ia termasuk kedalam komponen pelengkap yang keberadaanya dalam makanan sangat diperlukan untuk menormalkan pertumbuhan dan perawatan kesehatan dan ketidakcukupan dalam bahan makanan dapat mengakibatkan pengembangan kondisi spesifik patologik. Webster dan Lim (2002) menyebutkan bahwa vitamin berperan dalam ketahanan tubuh dan mempunyai efek dalam pertumbuhan. Halver (2002) menyebutkan beberapa efek dari kekurangan vitamin. Kekurangan beberapa jenis vitamin dapat menyebabkan kelumpuhan, katarak, 7
8 skoliosis, anemia, pertumbuhan menurun, anorexia, dan peningkatan mortalitas. Vitamin merupakan katasilator (pemacu) dalam proses metabolisme. Vitamin merupakan bagian dari enzim atau koenzim yang berperan dalam pengaturan berbagai proses metabolisme. Selain itu, ia juga berperan dalam membantu protein dalam memperbaiki dan membentuk sel baru, mempertahankan fungsi berbagai jaringan tubuh, dan turut berperan dalam pembentukan senyawasenyawa tertentu di dalam tubuh. Beberapa vitamin diketahui level penggunaannya yang cukup besar di dalam pakan dan oleh karenanya kadang tidak disebut dalam golongan vitamin namun dimasukkan ke dalam zat gizi seperti halnya zat makanan penghasil energi. Beberapa vitamin itu adalah choline, inositol, and ascorbic acid (Halver, 2002). Pada umumnya vitamin akan rusak oleh panas dan sinar ultraviolet. Oleh karena itu, sebaiknya dalam penyimpanan pakan hendaknya tidak terpapar oleh sinar matahari (Halver, 2002). ADCP (1980) menyebutkan bahwa beberapa vitamin akan rusak selama proses pelleting dan masa penyimpanan. Oleh karena itu untuk menghindari kehilangan protein selama proses pelleting biasanya dosis vitamin diberikan secara berlebih. Mineral merupakan unsur anorganik yang dibutuhkan oleh organisme perairan (ikan) untuk proses hidupnya secara normal. Jumlah mineral yang dibutuhkan oleh ikan sangat sedikit tetapi mempunyai fungsi yang sangat penting. Dalam penyusunan pakan buatan mineral mix biasanya ditambahkan berkisar antara 2 5% dari total jumlah bahan baku dan bervariasi bergantung pada jenis ikan yang akan mengkonsumsinya. Mineral berperan dalam pembentukan struktur jaringan, metabolisme seluler, sebagai kofaktor dalam metabolisme, katalis dan enzim aktivator, dan membantu pemeliharaan tekanan osmotik dalam tubuh ikan (Houlihan et al., 2001). 8