Studi Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan Bagi Pertumbuhan Ikan Gurame (Osphronemus gouramy Lac.) Sejalan Dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Insulin

STUDI EFISIENSI PEMANFAATAN KARBOHIDRAT PAKAN

BAGI PERTUMBUHAN IKAN GURAME (

Osphronemus

gouramy

Lac.) SEJALAN DENGAN PERUBAHAN ENZIM

PENCERNAAN DAN INSULIN

SRI HANDAYANI

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2006

STUDI EFISIENSI PEMANFAATAN KARBOHIDRAT PAKAN

BAGI PERTUMBUHAN IKAN GURAME (

Osphronemus

gouramy

Lac.) SEJALAN DENGAN PERUBAHAN ENZIM

PENCERNAAN DAN INSULIN

SRI HANDAYANI

Disertasi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada

Departemen Budidaya Perairan

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2006

ABSTRAK

SRI HANDAYANI. Studi Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan Bagi Pertumbuhan Ikan Gurame (Osphronemus gouramy Lac.) Sejalan Dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Insulin. Dibimbing oleh MUHAMMAD ZAIRIN Jr., ING MOKOGINTA, MARIA BINTANG, dan AGUS OMAN SUDRAJAT.

Tiga tahap penelitian telah dilakukan untuk menentukan pakan yang sesuai dengan perubahan enzim dalam saluran pencernaan ikan gurame dan konsekuensi perubahan pakan untuk merangsang sekresi insulin untuk meningkatkan pertumbuhan dan efisiensi pemanfaatan karbohidrat pakan pada ikan gurame

Pada penelitian tahap I, ikan gurame diberi pakan dua kali sehari sampai ikan kenyang dengan pakan yang mengandung kadar protein dan karbohidrat yang berbeda . Penelitian ini dilakukan selama 60 hari. Hasil penelitian menunjukkan ikan yang mengkonsumsi pakan berkadar protein 32% menghasilkan aktivitas enzim protease yang lebih tinggi dibandingkan ikan yang mengkonsumsi pakan berkadar protein 28%. Peningkatan kadar karbohidrat pakan dari 20 sampai 50% tidak berpengaruh nyata terhadap aktivitas enzim protease. Pada ikan yang mengkonsumsi pakan berkadar protein 32%, peningkatan kadar karbohidrat pakan menghasilkan peningkatan aktivitas enzim α-amilase. Laju pertumbuhan dan efisiensi pemanfaatan pakan tertinggi juga dihasilkan ikan yang mengkonsumsi pakan berkadar protein 32%.

Penelitian tahap II dilakuan untuk mengetahui kemampuan ikan gurame dalam memanfaatkan karbohidrat. Uji toleransi glukosa dan uji toleransi insulin-glukosa pada ikan gurame yang diberi pakan yang sama sebagaimana penelitian tahap I. Ikan diberi pakan dua kali sehari sampai ikan kenyang selama 30 hari. Hasil penelitian menunjukkan ikan gurame mempunyai kemampuan yang cukup tinggi untuk meregulasi kadar glukosa darah dan mampu memanfaatkan karbohidrat pakan hingga 47 %.

Perlakuan pada penelitian tahap III didasarkan pada hasil penelitian tahap I dan II, dilakukan untuk mengevaluasi efisiensi pemanfaatan karbohidrat pakan bagi pertumbuhan sejalan dengan perubahan enzim pencernaan dan konsekuensi perubahan pakan terhadap sekresi insulin. Ikan diberi pakan dua kali sehari sampai ikan kenyang selama 80 hari. Hasil penelitian menunjukkan pemberian karbohidrat pakan secara bertahap berdasarkan ketersediaan enzim-enzim pencernaan, khususnya

α-amilase dan kadar insulin , dapat mempengaruhi kecernaan nutrien pakan dan kemampuan ikan gurame dalam memanfaatkan nutrien yang tercerna. Ikan yang mengkonsumsi pakan mengandung karbohidrat 20% pada 20 hari pertama (1 sampai 20 hari); 35% karbohidrat pada 30 hari berikutnya (21 sampai 50 hari); dan 48% karbohidrat pada 30 hari terakhir (51 sampai 80 hari) mampu memanfaatkan karbohidrat pakan sebagai sumber energi dan menggunakan protein pakan dengan efisien sehingga menghasilkan pertumbuhan dan efisiensi pemanfaatan pakan tertinggi.

SRI HANDAYANI. Study on The Efficiency of D ietary Carbohydrate Utilization for Growth of Giant Gouramy (Osphronemus gouramy Lac.) in Relation to Changing of Digestive Enzymes and Insulin. Supervised by MUHAMMAD ZAIRIN Jr., ING MOKOGINTA, MARIA BINTANG, and AGUS OMAN SUDRAJAT.

A three-stage experiment was conducted to investigate suitable diet in relation to changing of digestive enzymes and its consequence to stimulate insulin secretion to improve growth and efficiency of carbohydrate utilization of giant gouramy.

In the first stage , fish were fed twice daily to satiation with diets containing different levels of protein and carbohydrate. It was observed for 60 days. Results of the experiment indicated that fish fed diets containing 32% of dietary protein showed higher protease activity compared to those given 28% of dietary protein. Increasing levels of dietary carbohydrate from 20 to 50% , did not affect protease activity. Fish fed 32% of dietary protein, the increasing dietary carbohydrate levels caused increase of amylase activity. The highest growth rate and diet utilization efficiency were also observed in fish fed diets containing 32% of dietary protein.

In the second stage, the ability to utilize carbohydrate was evaluated. Fish were subjected to glucose tolerance and insulin-glucose tolerance tests after feeding trial with diets similar to those performed in stage one. Fish were fed twice daily to satiation for 30 days. Results of the experiment showed that the fish has high ability to regulate blood glucose and capable to utilize up to 47% of dietary carbohydrate.

Treatments in the third stage were based on results of earlier stages, to evaluate the efficiency of dietary carbohydrate utilization for growth of fish in relation to changing of digestive enzymes and its consequence to stimulate insulin secretion. Fish were fed twice daily to satiation for 80 days. Results indicated that gradual increase in dietary carbohydrate, according to the availability of α-amylase , and insulin content, affected feed nutrie nt digestibility and the ability to utilize digested nutrient. Fish fed diets containing 20% carbohydrate for first 20 days (1 to 20 days); 35% dietary carbohydrate for the next 30 days (21 to 50 days); and 48% dietary carbohydrate for the last 30 days (51 to 80 days) were able to utilize dietary carbohydrate as an energy source and utilize dietary protein efficiently, which were indicated by highest growth rate and diet utilization efficiency.

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Studi Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame (Osphronemus gouramy Lac.) Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Insulin adalah karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Juli 2006

Sri Handayani NRP. C016010021

Lac.) Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Insulin

Nama : Sri Handayani

NIM : C016010021

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Muhammad Zairin Jr., M.Sc. Ketua

Dr. Ir. Ing Mokoginta M.S. Anggota

Prof. Dr. Drh. Maria Bintang, M.S. Anggota

Dr. Ir. Agus Oman Sudrajat, M.Sc. Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Ilmu Perairan Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Chairul Muluk, M.Sc. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak Agustus 2003 sampai dengan Agustus 2005 ini berjudul Studi Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan

Gurame (Osphronemus gouramy Lac.) Sejalan Dengan Perubahan Enzim

Pencernaan dan Insulin .

Selesainya karya ilmiah ini tak lepas dari bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Melalui prakata ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Rektor Universitas Mulawarman dan Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu

Kelautan, Universitas Mulawarman yang telah memberikan kesempatan mengikuti pendidikan Program Doktor pada Sekolah Pascasarjana Institut Perta nian Bogor.

2. Rektor Institut Pertanian Bogor dan Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor yang berkenan menerima penulis melanjutkan pendidikan Program Doktor.

3. Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia dalam hal ini

Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah membiayai penulis selama mengikuti pendidikan melalui BPPS.

4. Pemerintah Propinsi Kalimantan Timur yang telah memberi bantuan biaya pendidikan selama penulis mengikuti pendidikan program Doktor.

5. Yayasan Dana Sejahtera Mandiri (DAMANDIRI) yang telah memberikan bantuan penyusunan disertasi.

6. Prof. Dr. Ir. Muhammad Zairin Jr. , M.Sc., Dr. Ir. Ing Mokoginta, M.S., Prof. Dr. drh. Maria Bintang, M.S., dan Dr. Ir. Agus Oman Sudrajat, M.Sc. , selaku komisi pembimbing atas segala petunjuk, saran, dan bimbingannya.

7. Dr. Chairul Muluk, M.Sc. dan Dr. Ir. Kardiyo Praptokardiyo, M.Sc yang telah banyak memberi saran untuk memperluas wawasan penulis.

8. Prof. Dr. Wasmen Manalu, M.Sc, Prof. Dr. Ir. H. Enang Harris, M.S. dan Dr. Ir. Zafril Imran Azwar, M.S. selaku penguji luar komisi pada saat sidang

9. Kepala dan staf Laboratorium Nutrisi Ikan, Laboratorium Lingkungan Departemen Budidaya Perairan, Laboratorium Limnologi Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Fisiologi dan Farmakologi Departemen Fisiologi dan Farmakologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, yang telah memberi izin dan fasilitas selama penelitian.

10. Rekan-rekan dari For um Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Perairan IPB dan Forum Mahasiswa Pascasarjana IPB asal Kalimantan Timur serta semua pihak atas kerjasamamya selama penulis mengikuti pendidikan di IPB. 11. Khusus kepada kedua orangtua saya H. Hasan Aini (Alm) dan Hj. Asliah

(Alm), mertua saya Supriadi (Alm) dan Indah Suhermi, suami saya Heru Kusdianto, S.Pi, M.Si, putra saya Muhammad Fikri Fa dhlurrahman, serta seluruh keluarga atas segala pengorbanan, dukungan, bantuan, pengertian, doa dan kasih sayangnya selama penulis mengikuti pendidikan di IPB.

Semoga segala bantuan yang diberikan mendapat pahala yang berlipat ganda dari Allah SWT.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2006

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Samarinda pada tanggal 10 September 1969 sebagai anak kedua dari pasangan H. Hasan Aini (Alm) dan Hj. Asliah (Alm). Pada tahun 1996 penulis menikah dengan Heru Kusdianto, S.Pi., M.Si. dan telah dikaruniai seorang putra bernama Muhammad Fikri Fadhlurrahman.

Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Budidaya Perairan, Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Universitas Mulawarman, lulus pada tahun 1993. Pada tahun 1995, penulis diterima di Program Studi Ilmu Peraira n, Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dan menamatkannya pada tahun 1997. Kesempatan untuk melanjutkan ke Program Doktor pada Program Studi dan Perguruan Tinggi yang sama diperoleh pada tahun 2001. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh da ri Departemen Pendidikan Nasional.

Penulis bekerja sebagai tenaga pengajar pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Mulawarman sejak tahun 1994.

Sebuah artikel berjudul : The effect of 3, 5, 3’-triiodotyronine (T3) hormone on nucleic acid and protein content of the muscle and the growth of giant gouramy (Osphronemus gouramy Lac.), telah diterbitkan pada jurnal Biotropia 24 : 54-61 tahun 2005.

ix Halaman

DAFTAR TABEL……….. x

DAFTAR GAMBAR………. xi

DAFTAR LAMPIRAN……….. xii

I. PENDAHULUAN………. 1

1.1 Latar Belakang………... 3

1.2 Tujuan dan Manfaat……… 3

1.3 Hipotesis………. II. TINJAUAN PUSTAKA………... 4

2.1 Pertumbuhan dan Kebutuhan Nutrien Ikan Gurame………. 4

2.2 Enzim Pencernaan dan Perannya dala m Proses Pencernaan... 6

2.3 Insulin dan Perannya dalam Metabolisme... 8

III. BAHAN DAN METODE... 14

3.1 Penelitian tahap I : Perubahan Enzim Pencernaan (Protease, α -Amilase, dan Lipase) pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan yang Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda ... 14

3.1.1 Pakan Uji... 14

3.1.2 Pemeliharaan Ikan... 15

3.1.3 Peubah yang Diamati... 16

3.1.4 Analisis Statistik... 18

3.2 Penelitian tahap II : Uji Toleransi Glukosa dan Uji Toleransi Insulin-Glukosa pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda ... 18

3.2.1 Pakan Uji... 18

3.2.2 Pemeliharaan Ikan... 18

3.2.3 Peubah yang Diamati... 19

3.2.4 Analisis Statistik... 20

3.3 Penelitian tahap III : Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan Konsekuensi Perubahan Pakan Terhadap Insulin... 20

3.3. 1 Pakan Uji... 20

3.3.2 Pemeliharaan Ikan... 22

3.3.3 Peubah yang Diamati... 22

x

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 25

4.1 P erubahan Enzim Pencernaan (Protease, α-Amilase, dan Lipase) pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda ... 25

4.1.1 Aktivitas Enzim Protease... 25

4.1.2 A ktivitas E nzim a-amilase... 26

4.1.3 Aktivitas Enzim Lipase... 27

4.1.4 Laju Pertumbuhan Harian dan Efisiensi Pakan... 29

4.1.5 Pembahasan... 30

4.2 Uji Toleransi Glukosa dan Uji Toleransi Insulin Glukosa pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda ... 35

4.2.1 Kadar Glukosa Darah... 35

4.2.2 Kadar Trigliserida Darah... 37

4.2.3 Kadar Glikogen Otot dan Hati... 38

4.2.4 Kadar Insulin Darah... 39

4.2.5 Pembahasan... 40

4.3 Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Konsekuensi Perubahan Pakan Terhadap Insulin... 47

4.3.1 Koefisien Kecernaan Nutrien Pakan... 47

4.3.2 Kadar Glukosa Darah, Insulin Darah, serta Glikogen Otot dan Hati... 49 4.3.3 Parameter Pemanfaatan Pakan... 51

4.3.4 Pembahasan... 52

V. KESIMPULAN DAN SARAN... 59

5.1 Kesimpulan... 59

5.2 Saran... 60

DAFTAR PUSTAKA... 61

xi Halaman 1. Komposisi pakan uji untuk ikan gurame pada penelitian tahap I... 15 2. Komposisi pakan uji untuk ikan gurame pada penelitian taha p III... 21 3. Laju pertumbuhan harian individu (Lph) dan ef isiensi pa kan pada

ikan gurame selama 60 hari penelitian... 29 4. Rata-rata kadar glikogen otot dan hati ikan gurame pada uji toleransi

glukosa dan uji toleransi insulin glukosa... 38 5. Kadar insulin darah pada uji toleransi glukosa... 39

6. Koefisien kecernaan nutrien pakan pada ikan gurame yang

mengkonsumsi pakan yang mengandung karbohidrat berbeda ... 47 7. Kadar glukosa darah, insulin darah, serta kadar glikogen otot dan hati 49 8. Berbagai parameter pem anfaatan pakan pada ikan gurame sejalan

dengan perubahan pakan yang disesuaikan dengan keberadaan enzim pencernaan... 51

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Aktivitas enzim protease (U/ml enzim) pada ikan gurame yang

mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda ... 25 2. Perubahan relatif aktivitas enzim protease (%) pada ikan gurame yang

mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda ... 26 3. Aktivitas enzim a-amilase (U/ml enzim) pada ikan gurame yang

mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda ... 27 4. Perubahan relatif aktivitas enzim a -amilase (%) pada ikan gurame yang

mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda ... 27

5. Aktivitas enzim lipase (U/ml enzim) pada ikan gurame yang

mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda ... 28 6. Perubahan relatif aktivitas enzim lipase (%) pada ikan gurame yang

mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda ... 29 7. Kadar glukosa darah ikan gurame selama uji toleransi glukosa... 35 8. Kadar glukosa darah ikan gurame selama uji toleransi insulin glukosa.... 36 9. Kadar trigliserida darah ikan gurame setelah injeksi glukosa... 37 10. Kadar trigliserida darah ikan gurame setelah injeksi insulin glukosa... 37

xiii Halaman

1. Prosedur pengukuran aktivitas enzim protease... 67

2. Prosedur pengukuran aktivitas enzim α-amilase... 68

3. Prosedur pengukuran aktivitas enzim lipase... 69

4. Prosedur pengukuran glukosa darah... 70

5. Prosedur pengukuran glikogen hati dan otot... 71

6. Prosedur pengukuran trigliserida darah... 72

7. Prosedur pengukuran kadar insulin darah... 73

8. Aktivitas protease pada berbagai waktu pengamatan (U/ml)... 75

9. Aktivitas amilase pada berbagai waktu pengamatan (U/ml)... 76

10. Aktivitas lipase pada berbagai waktu pengamatan (U/ml)... 77

11. Laju pertumbuhan harian (Lph) dan efisiensi pakan ikan gurame yang dipelihara dengan pemberian pakan berbeda... 78

12. Kadar glukosa darah ikan gurame pada uji toleransi glukosa... 79

13. Kadar glukosa darah ikan gurame pada uji toleransi insulin glukosa... 81

14. Kadar trigliserida darah ikan gurame pada uji toleransi glukosa dan uji toleransi insulin glukosa... 83

15. Kadar glikogen hati dan otot ikan gurame pada uji toleransi glukosa... 84 16. Kadar glikogen hati dan otot ikan gurame pada uji toleransi insulin glukosa... 85 17. Kadar insulin darah ikan gurame pada uji toleransi glukosa... 86

18. Koefisien kecernaan nutrien pakan (%) ikan gurame yang dipelihara dengan pemberian kar bohidrat pakan yang disesuaikan dengan perubahan enzim pencernaan selama 80 hari ... 87

xiv 19. Kadar glukosa dan insulin darah ikan gurame yang dipelihara dengan

pemberian karbohidrat pakan yang disesuaikan dengan perubahan enzim pencernaan selama 80 hari... 88 20. Kadar glikogen hati dan otot ikan gurame yang dipelihara dengan

pemberian karbohidrat pakan yang disesuaikan dengan perubahan enzim pencernaan selama 80 hari... 89 21. Retensi protein (%) ikan gurame yang dipelihara dengan pemberian

karbohidrat pakan yang disesuaikan dengan perubahan enzim pencernaan selama 80 hari... 90 22. Retensi lemak (%) ikan gurame yang dipelihara dengan pemberian

karbohidrat pakan yang disesuaikan dengan perubahan enzim pencernaan selama 80 hari... 91 23. Retensi energi (%) ikan gurame yang dipelihara dengan pemberian

karbohidrat pakan yang disesuaikan dengan perubahan enzim pencernaan selama 80 hari... 92 24. Laju pertumbuhan harian (Lph), konsumsi pakan, dan efisiensi pakan

ikan gurame yang dipelihara dengan pemberian karbohidrat pakan yang disesuaikan dengan perubahan enzim pencernaan selama 80 hari... 93

1.1 Latar B elakang

Ikan gurame (Osphronemus gouramy Lac.) merupakan salah satu ikan yang mempunyai nilai ekonomis tinggi. Namun, proses produksi dari hasil budidaya ikan gurame sampai saat ini belum berjalan dengan baik. Hal ini disebabkan pertumbuhan ikan gurame lebih lambat jika dibandingkan dengan jenis ikan air tawar lainnya. Rendahnya laju pertumbuhan ikan gurame dapat disebabkan oleh rendahnya efisiensi pemanfaatan materi dan energi yang terdapat dalam pakan yang diberikan sehingga energi yang tersedia tidak cukup bagi pertumbuhan.

Komponen pakan yang berkontribusi terhadap penyediaan materi dan energi untuk pertumbuhan adalah protein, karbohidrat, dan lemak. Protein merupakan sumber nutrien yang harganya cukup mahal, sehingga pemanfaatan protein untuk pertumbuhan harus efisien. Efisiensi pemanfaatan protein pakan dapat dilakukan dengan penyediaan sumber energi non protein dari karbohidrat dan lemak. Karbohidrat merupakan salah satu sumber energi yang murah, tetapi kemampuan ikan untuk memanfaatkan karbohidrat pakan terbatas.

Kemampuan ikan menggunakan nutrien pakan bergantung pada berbagai faktor seperti sintesis enzim yang tepat, produksi enzim dalam jumlah yang cukup, dan distribusi enzim dalam saluran pencernaan (Tengjaroenkul et al. 2000). Ketersediaan enzim yang terbatas akan mempengaruhi efektivitas enzim dalam mencerna pakan ditinjau dari segi kemampuan cerna (kecernaan nutrien dan energi). Nutrien (protein, karbohidrat, lemak) akan dicerna jika sesuai dengan ketersediaan enzim pencernaan sehingga jumlah energi yang dapat digunakan untuk pertumbuhan berkaitan dengan kemampuan ikan dalam mencerna pakan. Rendahnya kemampuan ikan dalam memanfaatkan karbohidrat pakan pada tingkat pencernaan disebabkan oleh rendahnya aktivitas enzim a-amilase dalam saluran pencernaan yang sering dikaitkan dengan karakter dari suatu spesies ikan. Aktivitas enzim a-amilase pada ikan omnivora dan herbivora umumnya lebih tinggi dibandingkan ikan karnivora sehingga ikan omnivora dan herbivora memiliki kemampuan untuk mencerna karbohidrat pakan lebih baik dibandingkan ikan karnivora (Wilson 1994; Hidalgo et al. 1999; Stone et al. 2003b).

2

Ikan gurame dalam tahap perkembangannya mengalami perubahan dari karakter ikan karnivora ke omnivora hingga akhirnya menjadi herbivora. Perubahan karakter ini dikaitkan dengan perubahan ukuran ikan dan komponen nutrien pakan yang dimakan oleh ikan (Affandi 1993). Perubahan nutrien pakan berpengaruh pada aktivitas enzim-enzim pencernaan, yang selanjutnya mempengaruhi efektivitas enzim dalam memanfaatkan pakan yang diberikan (Eusobio dan Coloso 2002; Garcia– Carreno et al. 2003). Perubahan karakter ikan gurame dari karnivora ke omnivora hingga ke herbivora menunjukkan adanya perbedaan kemampuan ikan dalam mencerna karbohidrat pakan pada setiap ukuran ikan.

Pada tingkat metabolik, tingkat pemanfaatan karbohidrat oleh ikan dipengaruhi oleh kemampuan sel dalam memanfaatkan glukosa yang diabsorbsi. Uji toleransi glukosa telah dilakukan pada beberapa spesies ikan untuk mempelajari pemanfaatan glukosa pada tingkat metabolik (Furuichi dan Yone 1981; Marini 1997; Peres et al. 1999; Stone et al. 2003a). Rendahnya toleransi glukosa pada ikan awalnya dianggap berkaitan dengan rendahnya sekresi insulin dan ikan mempunyai potensi untuk menjadi diabetik (Furuichi dan Yone 1981). Akan tetapi, penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa ikan sebenarnya tidak diabetik dan kadar insulin darahnya sama seperti yang diamati pada mamalia (Mommsen dan Plisetskaya 1991). Namun demikian respons insulin terhadap suplai glukosa tidak secepat mamalia, sehingga membutuhkan waktu beberapa jam untuk berkembang (Furuichi dan Yone 1981; Peres et al. 1999).

Mokoginta et al. (2004) telah meneliti tingkat kebutuhan dan pemanfaatan karbohidrat untuk ikan gurame dengan bobot tubuh awal berkisar antara 29 dan 32 g dan 79 dan 80 g. Ikan gurame dengan bobot tubuh awal berkisar antara 29 dan 32 g mempunyai kemampuan yang rendah dalam memanfaatkan karbohidrat pakan, dan kadar karbohidrat optimal yang menghas ilkan efisiensi pakan dan pertumbuhan tertinggi adalah sebesar 20,8%. Sementara itu, ikan gurame dengan bobot tubuh awal berkisar antara 79 dan 80 g dapat menggunakan karbohidrat pakan sampai kadar 47,5%. Namun, sampai saat ini informasi mengenai kapan waktu yang tepat untuk pergantian kandungan karbohidrat pakan pada setiap

ukuran ikan gurame sejalan dengan perubahan enzim pencernaan dan insulin belum diketahui dengan jelas.

Berdasarkan uraian tersebut diatas, dalam upaya meningkatkan efisiensi pemanfaatan karbohidrat pakan bagi pertumbuhan ikan gurame maka kiranya perlu untuk mengkaji :

1. Perubahan enzim pencernaan yang disebabkan oleh perbedaan pakan yang diberikan sebagai dasar untuk menentukan waktu pergantian kadar karbohidrat pakan yang tepat sesuai dengan ketersediaan enzim pencernaan. 2. Toleransi glukosa dan toleransi insulin glukosa untuk melihat respons

glukosa dan insulin darah terhadap suatu muatan glukosa. Kajian ini dapat dijadikan dasar untuk menentukan kemampuan ikan dalam memanfaatkan karbohidrat (glukosa).

3. Tingkat kebutuhan karbohidrat untuk memenuhi kebutuhan energi dan materi untuk tumbuh sejalan dengan perubahan enzim pencernaan dan insulin.

1 .2 Tujuan dan Manfaat

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pakan yang sesuai dengan perubahan dinamika enzim dalam saluran pencernaan ikan gurame dan konsekuensi perubahan pakan terhadap sekresi insulin bagi peningkatan efisiensi pemanfaatan pakan dan pertumbuhan ikan gurame.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar manajemen pemberian pakan yaitu komposisi pakan dan waktu pergantian pakan yang tepat sehingga dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan pakan dan pertumbuhan ikan gurame.

1 .3 Hipotesis

Jika ikan gurame diberi pakan yang sesuai dengan ketersediaan enzim pencernaan maka kecernaan akan meningkat dan memicu sekresi insulin sehingga meningkatkan efisiensi pemanfaatan pakan dan pertumbuhan ikan gurame.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2 .1 Pertumbuhan dan Kebutuhan Nutrien Ikan Gurame

Pertumbuhan didefinisikan sebagai perubahan ukuran, dimana variabel yang mengalami perubahan dapat berupa panjang atau dimensi fisik lainnya, termasuk volume, berat atau massa, baik pada keseluruhan tubuh organisme atau pada berbagai jaringan. Perubahan itu juga bias berkaitan dengan kandungan protein, lemak, atau komponen kimia lainnya dari tubuh; perubahan kandungan kalori (energi) dari keseluruhan tubuh atau dari komponen ja ringannya (Weatherley dan Gill 1987).

Ikan membutuhkan materi dan energi untuk pertumbuhan yang diperoleh dari pakan. Komponen pakan yang berkontribusi terhadap penyediaan materi dan energi untuk tumbuh adalah protein, karbohidrat, dan lemak. Protein adalah nutrien yang sangat dibutuhkan untuk perbaikan jaringan tubuh yang rusak, pemeliharaan protein tubuh, penambahan protein tubuh untuk pertumbuhan, dan sebagai sumber energi. Kebutuhan ikan akan protein dipengaruhi oleh berbagai faktor, di antaranya ukuran ikan, temperatur air, kadar pemberian pakan, kandungan energi dalam pakan yang dapat dicerna dan kualitas protein. K ualitas protein bergantung pada kecernaan dan nilai biologis yang dilihat dari jumlah dan kualitas asam-asam aminonya. Fungsi protein sebagai sumber energi dapat digantikan oleh nutrien penghasil energi lain yaitu karbohidrat dan lemak. Peningkatan ketersediaan karbohidrat dan lemak dapat menurunkan oksidasi protein untuk menghasilkan energi sehingga dapat meningkatkan pemanfaatan protein pakan untuk pertumbuhan (Furuichi 1988).

Lemak merupakan sumber energi yang sangat efektif untuk ikan. Lemak juga mempunyai berberapa peran penting lainnya yaitu sebagai media transpor senyawa-senyawa yang larut dalam lemak, sebagai bagian dari struktur membran sel dan sebagai prekursor senyawa-senyawa penting, misalnya hormon dan pigmen (Steffens 1989; Jobling 1994).

Karbohidrat merupakan salah satu sumber energi yang murah untuk ikan, tetapi kemampuan untuk memanfaatkan karbohidrat bervariasi antar spesies ikan. Pemanfaatan karbohidrat pakan oleh ikan dikaitkan dengan sistem pencernaan dan

metaboliknya, yang bergantung pada kadar dan kompleksitas karbohidrat (Lee dan Lee 2004). Karbohidrat berperan dalam pembentukan rangka karbon asam-asam lemak non esensial dan juga sintesis lemak. Sintesis de novo C 16:0 dan C 18:1 ? 9 asam lemak dimulai dari asetil-koenzim A yang berasal dari katabolik aerobik dekomposisi karbohidrat pakan. Selain itu, karbohidrat juga penting pada pembentukan oksaloasetat dan NADPH2. Fungsi ini hanya dapat digantikan oleh protein dan tidak dapat digantikan oleh lemak (Steffens 1989).

Efisiensi pemanfaatan pakan untuk pertumbuhan bergantung pada beberapa faktor penting. Komposisi pakan sesuai dengan kebutuhan untuk pertumbuhan merupakan faktor yang paling penting. P akan yang kekurangan nutrien-nutrien esensial untuk tumbuh seperti asam-asam amino esensial, asam lemak, vitamin, dan mineral akan menyebabkan penurunan efisiensi pemanfaatan pakan (Hepher 1990). Oleh karena itu, dalam upaya peningkatan efisiensi pemanfaatan pakan maka dalam penyusunan pakan perlu mempertimbangkan kebutuhan nutrisi dari spesies ikan yang akan dipelihara, di antaranya adalah kebutuhan energi, protein, karbohidrat, lemak, vitamin, dan mineral.

Ikan memenuhi sebagian besar kebutuhan energinya dari protein pakan. Dengan demikian, rasio energi/protein (rasio E/P) sangat berpengaruh pada efisiensi pemanfaatan protein dan energi (Kim dan Kaushik 1994). Rasio energi/protein yang tepat dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan pakan. Pakan yang kandungan energinya kurang akan menyebabkan ikan menggunakan sebagian protein sebagai sumber energi, sehingga bagian protein yang digunakan untuk pertumbuhan menjadi berkurang. Sebaliknya, kandungan energi pakan yang terlalu tinggi akan membatasi konsumsi pakan sehingga akan membatasi jumlah nutrien lain termasuk protein yang dimakan ikan.

Penelitian intensif tentang kebutuhan energi total, rasio energi/protein dan tingkat kebutuhan karbohidrat pada ikan gurame telah dilakukan. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa larva ikan gurame yang berukuran berkisar antara 0,1 dan 0,7 g membutuhkan ka dar protein pakan sebesar 43,29% dengan rasio E/P 8,0 Kkal DE/g protein (Mokoginta et al. 1995), sedangkan untuk ikan gurame yang berukuran berkisar antara 25 dan 30 g membutuhkan kadar protein sebesar 32,14%, dengan rasio E/P 8 Kkal DE/g protein (Suprayudi et al. 1994). Tingkat

6

kebutuhan karbohidrat pakan pada ikan gurame dengan bobot tubuh berkisar antara 29 dan 32 g adalah 20,8%, sedangkan ikan gurame dengan bobot tubuh berkisar antara 79 dan 80 g dapat menggunakan karbohidrat pakan sampai kadar 47,5% (Mokoginta et al. 2004)

2 .2 Enzim Pencernaan dan Perannya dalam Proses Pencernaan

Pemanfaatan materi dan energi pakan untuk pertumbuhan terlebih dahulu melalui suatu proses pencernaan dan metabolisme. Dalam proses pencernaan, makanan yang tadinya merupakan senyawa kompleks akan dipecah menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga mudah diserap melalui dinding usus dan disebarkan ke seluruh tubuh melalui sistem peredaran darah. Protein dihidrolisis menjadi asam amino bebas dan peptida -peptida pendek, karbohidrat dipecah menjadi gula -gula sederhana dan lemak menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Proses-proses di atas dilakukan oleh enzim-enzim pencernaan (Tillman et al. 1991).

Enzim protease menguraikan rantai-rantai peptida dari protein. Bergantung pada letak ikatan peptida pada tengah atau akhir molekul, peptidase diklasifikasikan menjadi endopeptidase dan eksopeptidase. Endopeptidase menghidrolisis protein dan peptida -peptida rantai pa njang menjadi peptida-peptida pendek. Endopeptida-peptidase penting antara lain pepsin yang dihasilkan dari

zimogen pepsinogen, tripsin dari tripsinogen, dan kimotripsin dari

kimotripsinogen. Eksopeptidase menghidrolisis peptida menjadi asam-asam amino. Karboksipeptidase, aminopeptidase, dan dipeptidase termasuk dalam kelompok eksopeptidase. Alfa-am ilase adalah enzim yang bertanggung jawab menghidrolisis pati menjadi glukosa. Enzim ini memutuskan ikatan 1,4’-a-glukosidik dan mengubah pati menjadi glukosa dan maltosa. Sedangkan lipase adalah enzim penting dalam pencernaan lemak. Lipase memecah lemak menjadi gliserol dan asam lemak (Steffens 1989; Hepher 1990).

Kemampuan ikan dalam mencerna makanan sangat bergantung pada

kelengkapan organ pencernaan dan ketersediaan enzim pencernaan.

Perkembangan saluran pencernaan tersebut berlangsung secara bertahap dan setelah mencapai ukuran/umur tertentu saluran pencernaan mencapai

kesempurnaannya. Perkembangan struktur alat pencernaan ini diikuti oleh perkembangan enzim pencernaan dan perubahan kebiasaan makan (food habit). Berdasarkan penelitian Affandi (1993) diketahui adanya perubahan pola kebiasaan makan pada ikan gurame yang berukuran kecil dan pada ikan yang berukuran besar, yaitu dari karakter ikan karnivora ke omnivora hingga akhirnya menjadi herbivora. Aktivitas protease umumnya tinggi pada ikan-ikan karnivora dan aktivitas karbohidrase umumnya tinggi pada ikan-ikan herbivora dan omnivora (Ugolev dan Kuz’mina 1994). Hasil penelitian Affandi et al. (1994) menunjukkan bahwa perkembangan alat pencernaan yang sempurna pada ikan gurame dicapai pada ukuran 2,4 cm atau sekitar 40 hari sehingga benih ikan gurame tersebut siap memakan pakan buatan.

Kandungan nutrien pakan nampaknya berpengaruh pada aktivitas enzim pencernaan. Ku’zmina (1996) mengungkapkan bahwa tersedianya substrat merupakan faktor yang nyata dalam pengaturan aktivitas enzim pada ikan dan mamalia. Kandungan protein pakan yang tinggi dikaitkan dengan kandungan selulosa yang rendah umumnya meningkatkan aktivitas protease pada ikan rainbow trout (Hepher 1990). Peningkatan proporsi pati kentang dalam pakan dari 10 menjadi 90% yang diikuti penurunan proporsi tepung ikan akan meningkatkan aktivitas enzim maltase dan amilase pada ikan mas, dan adaptasi enzim karbohidrase ini terhadap komposisi pakan sudah terlihat kurang dari satu minggu (Kawai dan Ikeda 1972). Peningkatan protein pakan dan penurunan kadar selulose pakan menyebabkan peningkatan aktivitas enzim amilase pada ikan rainbow trout (Kawai dan Ikeda 1973).

Kecernaan (digestibility) dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu (1) jenis pakan yang dimakan dan kadar kepekaan pakan terhadap pengaruh enzim pencernaan, (2) aktivitas enzim-enzim pencernaan, (3) lama waktu pakan yang dimakan terkena aksi enzim pencernaan. Masing-masing faktor di atas dipengaruhi oleh berbagai faktor sekunder yang berkaitan dengan ikan itu sendiri (spesies, umur, ukuran) dan kondisi fisiologis, yang berkaitan dengan lingkungan (temperatur), dan yang berkaitan denga n pakannya (komposisi pakan, ukuran partikel dan jumlah pakan yang dimakan). Kecernaan berbeda antar spesies ikan, hal ini terjadi akibat perbedaan sistem dan enzim-enzim pencernaannya serta perbedaan

8

jenis pakan yang dikonsumsi. Selain itu, kecernaan juga dipengaruhi oleh umur ikan. Perbedaan ini disebabkan adanya perbedaan aktivitas enzim pada umur yang berbeda. Komposisi pakan berpengaruh pada kecernaa n. Nutrien dalam bahan pakan yang berbeda akan dicerna dengan tingkat yang berbeda . Hal ini berkaitan dengan sumber dan komposisi bahan tersebut. Bahan pakan yang berasal dari tumbuhan biasanya dicerna lebih lambat dibandingkan bahan pakan yang berasal dari hewan. Kandungan selulosa yang tinggi juga mempengaruhi kecernaan pakan. Kemampuan cerna juga dipengaruhi oleh bentuk pakan dan cara pengolahannya (Hepher 1990).

2 .3 Insulin dan Perannya dalam Metabolisme

Insulin adalah hormon polipeptida yang dihasilkan oleh sel-sel ß pulau-pulau Langerhans dalam pankreas. Peran utama insulin adalah mengatur kadar glukosa darah melalui peningkatan pengambilan glukosa ke jaringan dan penyimpanannya dalam bentuk glikogen dan lemak. Insulin terdiri atas dua polipeptida yaitu rantai A terdiri atas 21 asam amino dan rantai B terdiri atas 30 asam amino, yang dih ubungkan oleh jembatan disulfida. Susunan asam amino insulin hampir sama pada semua vertebrata, dengan demikian insulin yang diisolasi dari satu spesies masih tetap aktif pada spesies lain. Insulin bekerja pada hati untuk meningkatkan pengambilan glukosa dan pembentukan glukosa 6-fosfat serta untuk mengaktifkan enzim glikogen sintetase. Pada jaringan adiposa, glukosa diubah menjadi gliserol dan gliserol ini diesterifikasi dengan asam lemak bebas membentuk trigliserida. Sintesis lemak meningkat melalui peningkatan perangsangan sitrat lipase, asetil-KoA, karboksilase, asam lemak sintase dan gliserol 3-fosfat dehidrogenase. Pada otot , insulin merangsang pengambilan glukosa dan asam amino dan merangsang sintesis glikogen dan protein. Insulin juga mempunyai efek vasodilatori untuk me ningkatkan aliran darah dan suplai nutrien ke otot (Squires 2003).

Asam-asam amino bebas yang dibawa darah akan mengalami metabolisme pada dua arah yaitu anabolik dan katabolik. Arah anabolik adalah biosintesis protein-protein baru baik yang fungsional seperti hormon dan enzim maupun yang struktural seperti pembentukan jaringan tubuh baru (pertumbuhan) , dan

penggantian jaringan tubuh yang rusak. Arah katabolik diawali dengan deamina si molekul-molekul asam amino yang kemudian digunakan untuk menghasilkan energi atau lipogenesis (Hepher 1990) . Pada ikan, sebagaimana pada mamalia, sintesis protein (khususnya pada otot) dan translokasi asam-asam amino dari hati ke otot dikontrol oleh insulin. Peran insulin pada ikan terutama pada metabolisme protein dan lemak. Keterlibatan insulin dalam homoestasis glukosa mungkin hanya merupakan peran sekunder (Jobling 1994). Peningkatan asam amino dalam plasma setelah pemberian pakan akan merangsang sekresi insulin. Insulin yang disekresikan ini kemudian akan meningkatkan deposisi asam amino dalam sel dan penggabungannya ke dalam protein otot (Cowey dan Walton 1989; Mommsen dan Plisetskaya 1991).

Glukosa hasil pencernaan karbohidrat diserap ke dalam aliran darah, dan selanjutnya akan akan digunakan untuk metabolisme. Metabolisme glukosa sangat dikontrol oleh hormon. Pada hewan-hewan endotermik, homoestasis glukosa darah dikontrol sangat baik. Homoestasis ini terutama dikontrol oleh insulin dan glukagon yang disekresikan oleh pankreas. Hormon-hormon tersebut juga terdapat pada ikan, tetapi homoestasi glukosa darah pada ikan masih belum jelas. Insulin dan somatostatin menye babkan penurunan kadar glukosa darah (hipoglikemia). Glukosa ini akan digunakan secara cepat pada jaringan atau diubah menjadi glikogen yang disimpan di hati. Jika insulin kurang, kadar glukosa darah meningkat (hiperglikemia), dan metabolisme glukosa ter ganggu danmenyebabkan kondisi diabetik. Pada kondisi seperti ini, glikogene sis dan lipogenesis juga akan terhambat. Kebutuhan energi akan disediakan melalui peningkatan glukoneogenesis dari lemak dan protein (Hepher 1990).

Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui kemampuan ikan untuk memanfaatkan karbohidrat, yaitu dengan melihat respons glukosa dan insulin plasma terhadap suatu uji toleransi glukosa. Furuichi dan Yone (1981) melakukan uji toleransi glukosa pada tiga spesies ikan, yaitu ikan mas, red seabream dan yellowtail dengan cara memberi pakan berupa kapsul gelatin yang berisi glukosa 167 mg/100 g bobot ikan. Hasilnya menunjukkan bahwa glukosa darah ikan mas mencapai puncak 1 jam setelah pemberian glukosa , yaitu meningkat dari 40 mg/100 ml menjadi 180 mg/100 ml. Pada ikan red seabream

10

puncak glukosa darah yang sama seperti pada ikan mas terjadi 2 jam setelah pemberian glukosa, sedangkan pada ikan yellowtail terjadi 3 jam setelah pemberian glukosa, meningkat dari 120 mg/100 ml menjadi 210 mg/100 ml. Ikan mas membutuhkan waktu kira-kira 5 jam untuk kembali ke kadar glukosa awal (pada saat pemuasaan) dan ikan red seabream belum kembali ke kadar glukosa awal setelah 5 jam. Pada ikan yellowtail. kadar glukosa darah masih sangat tinggi setelah 5 jam.

Peres et al. (1999) juga melakukan uji toleransi glukosa pada ikan gilthead seabream dan European seabass. Sebelumnya , ikan diadaptasikan dengan pakan berkadar protein 50% dan lemak 12% selama 3 minggu. Setelah dipuasakan selama 24 jam, ikan diinjeksi secara intraperitonial denga n 1 g glukosa/kg bobot tubuh. Hasilnya menunjukkan bahwa kadar glukosa darah ikan seabream mencapai puncak 3 jam setelah injeksi, meningkat dari 67,9 mg/100 ml menjadi 323,3 mg/100 ml, sementara ikan seabass mencapai puncak kadar glukosa darah 6 jam setelah injeksi, meningkat dari 63,9 mg/100 ml menjadi 279,6 mg/100 ml.

Mokoginta et al. (2004) juga mengamati pemanfaatan karbohidrat pakan pada ikan gurame dengan bobot tubuh awal berkisar antara 29 dan 32 g yang diberi pakan mengandung 20,8; 35,6; 49,8 dan 57% karbohidrat dan ikan gurame dengan bobot tubuh awal berkisar antara 79 dan 80 g yang diberi pakan 21,2; 30,1; 38,6 dan 47,5% karbohidrat. Hasil penelitia n pada ikan gurame berukuran berkisar antara 29 dan 32 g menunjukkan bahwa kadar glukosa darah pada ikan yang mengkonsumsi paka n yang mengandung karbohidrat tinggi (49,8 dan 57,0%) lebih rendah dibandingkan ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung karbohidrat rendah (20,8 dan 35,6%). Perubahan kadar glukosa darah antar perlakuan menunjukkan pola yang sama yaitu puncak glukosa terjadi pada jam ke 5 setelah pemberian pakan (postprandial) dan kembali ke kadar glukosa awal (pemuasaan) pada jam ke 18 setelah pemberia n pakan (postprandial). Pada ikan gurame berukuran berkisar antara 79 dan 80 g, kadar glukosa darah tidak menunjukkan perbedaan yang nyata antar semua perlakuan dan kadar glukosa darah mencapai puncak pada jam ke -9 setelah pemberian pakan dan kembali ke kadar glukosa awal (pemuasaan) pada jam ke 18 setelah pemberian pakan (postprandial). Hal ini menunjukkan bahwa pada ikan gurame

berukuran berkisar antara 29 dan 32 g jumlah glukosa yang diabsorbsi tidak diikuti dengan transfer glukosa yang cepat ke sel-sel sehingga kadar glukosa darah mencapai puncak lebih cepat dibandingkan ikan gurame berukuran berkisar antara 79 dan 80 g. Hal ini juga menunjukkan adanya perbedaan kemampuan menggunakan karbohidrat yang diabsorbsi pada kedua ukuran ikan gurame tersebut. Hasil-hasil penelitian ini menunjukkan bahwa toleransi glukosa berbeda antar spesies dan juga antar ukuran ikan. Seba gian besar spesies ikan menunjukkan toleransi glukosa yang rendah, dan ikan-ikan karnivora menunjukkan toleransi glukosa yang paling rendah dibandingkan ikan-ikan omnivora dan herbivora.

Toleransi glukosa yang rendah pada ikan awalnya dikaitkan dengan ketidakcukupan sekresi insulin. Furuichi dan Yone (1981) mengamati perubahan kadar insulin pada ikan mas, red seabream, yellowtail setelah diberi glukosa 167 mg/100 g bobot ikan. Ketiga ikan ini menunjukkan pola perubahan kadar insulin darah yang sama seperti hewan diabetik. Kadar insulin darah maksimum pada ikan lebih rendah dibandingkan dengan manusia normal dan waktu untuk mencapai kadar insulin maksimum yang lebih lama. Selain itu. kadar maksimum insulin darah berbeda antar ketiga spesies ikan ini, yaitu kadar insulin tertinggi pada ikan mas, diikuti oleh red seabream dan yellowtail. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa ikan mempunyai sifat pote nsial diabetik dan perbedaan kemampuan memanfaatkan karbohidrat disebabkan oleh perbedaan sekresi insulin. Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa ikan tidak diabetik dan mempunyai kadar insulin darah yang sama seperti yang diamati pada mamalia (Mommsen dan Plisetskaya 1991). Namun demikian, respons insulin terhadap suplai glukosa pada ikan tidak secepat mamalia, tetapi membutuhkan waktu beberapa jam untuk berkembang (Furuichi dan Yone 1981). Beberapa studi telah menunjukkan keterlambatan sekresi insulin ini berkaitan dengan sekresi somatostatin. Sekresi somatostatin nampaknya lebih sensitif terhadap glu kosa dibandingkan dengan insulin. Somatostatin ternyata diketahui menghambat sekresi insulin. Hiperglikaemia berkepanjangan pada ikan juga disebabkan oleh kegagalan satu atau lebih post-reseptor insulin (Harmon et al. 1991; Peres et al. 1999).

12

Pada mamalia , insulin umumnya dikenal sebagai pemicu enzim-enzim glikolitik hati dan penghambat enzim-enzim glukoneogenik hati. Furuichi dan Yone (1982) mengama ti perubahan enzim-enzim metabolik karbohidrat pada hati yaitu dua enzim glikolitik (heks okinase dan fosfofruktokinase) dan dua enzim glukoneogenik (glukosa 6-fosfatase dan fruktosa 1,6-difosfatase ) pada ikan mas, red seabream, yellowtail setelah pemberian secara oral glukosa 167 mg/100 g bobot ikan. Aktivitas enzim-enzim glikolitik dan glukoneogenik meningkat mencapai kadar maksimum selama 2 – 3 jam setelah pemberian glukosa, sedikit lebih lambat jika dibandingkan waktu peningkatan kadar insulin darah mencapai maksimum . Aktivitas enzim-enzim glikolitik (heksokinase dan fosfofruktokinase ) dan enzim glukoneogenik (glukosa 6-fosfatase dan fruktosa 1,6-difosfatase) pada semua spesies ikan ini meningkat setelah pemberian glukosa. Aktivitas heksokinase sedikit berbeda antara sebelum dan setelah pemberian glukosa pada semua spesies ikan uji. Aktivitas fosfofrukt okinase sebelum dan sesudah pemberian glukosa paling tinggi ditemukan pada ikan mas, yang diikuti oleh red seabream dan yellowtail. Aktivitas enzim glukosa 6-fosfatase dan fruktosa 1,6-difosfatase paling tinggi ditemukan pada ikan yellowtail dan terendah pada ikan mas. Injeksi insulin menyebabkan peningkatan aktivitas enzim heksokinase dan fosfofruktokinase, sedangkan aktivitas enzim fruktosa 1,6-difosfatase dihambat pada ketiga spesies ikan ini. Injeksi insulin menyebabkan pe ningkatan aktivitas enzim fruktosa 1,6-difosfatase pada ikan yellowtail dan red seabream, sedangkan aktivitas enzim ini pada ikan mas ditekan. Penelitian tersebut menegaskan bahwa sejumlah besar glukosa masuk ke hati dan otot sebelum adanya peningkatan aktivitas enzim-enzim glikolitik dan mungkin dieksresikan tanpa digunakan oleh ikan. Furuichi dan Yone (1982) juga menegaskan bahwa pada ikan mas yang mengkonsumsi pakan yang mengandung glukosa sebagai satu-satunya sumber karbohidrat tumbuh kurang baik jika dibandingkan dengan ikan mas yang mengkonsumsi karbohidrat rantai panjang (maltosa, dekstrin, dan pati). Karbohidrat rantai panjang diabsorbsi (sebagai glukosa) lebih lambat sehingga lebih sinkron dengan sekresi insulin dan aktivits enzim-enzim glikolitik.

Beberapa penelitian juga telah dilakukan untuk mengetahui respons metabolik ikan terhadap rasio karbohidrat dan lemak pakan. Shimeno et al.

(1993) menguji respons metabolik ikan nila (Oreochromis niloticus) terhadap rasio karbohidrat dan lemak pakan. Ikan nila diberi pakan selama 30 hari dengan pakan isoenergi yang mengandung kadar karbohidrat (3 sampai 48%) dan lemak (5 sampai 25%). Aktivitas enzim-enzim glikolitik dan siklus pentosafosfat yaitu glukosafosfat isomerase (PGI), glukosa-6-fosfat dehidrogenase (G6PDH), fosfoglukosanat dehidrogenase (PGDH), meningkat dengan meningkatnya karbohidrat pakan. Aktivitas enzim glukoneogenik, glukosa-6-fosfatase (G6Pase) dan enzim yang mendegradasi asam amino yaitu aspartat aminotranferase (GOT) dan alanin aminotransferase (GPT) cenderung menurun dengan meningkatnya kadar karbohidrat pakan. Hal ini menegaskan bahwa karbohidrat pakan memacu glikolisis dan lipogenesis dan menekan degradasi asam-asam amino dan glukoneogenesis pada hati.

III. BAHAN DAN METODE

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Nutrisi Ikan, Laboratoruim Limnologi, Laboratorium Lingkungan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kela utan, Laboratorium Fisiologi dan Farmakologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, mulai bulan Agustus 2003 sampai dengan Agustus 2005. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Penelitian tahap I bertujuan mengkaji perubahan enzim pencernaan (protease, a-amilase, dan lipase) pada ikan gurame yang diberi pakan yang mengandung kadar protein dan karbohidrat yang berbeda. Penelitian tahap II bertujuan menguji toleransi glukosa dan uji toleransi insulin-glukosa pada ikan gurame yang diberi pakan yang mengandung kadar protein dan karbohidrat yang berbeda. Penelitian tahap III bertujuan mengkaji efisiensi pemanfaatan karbohidrat pakan bagi pertumbuhan pada ikan gurame sejalan dengan perubahan enzim pencernaan dan konsekuensi perubahan pakan terhadap insulin.

Berdasarkan hasil penelitian tahap I dan II yaitu dengan melihat pola perubahan enzim pada saluran pencernaan ikan gurame, ditentukan pakan yang sesuai dengan ketersediaan enzim pencernaan, dengan prinsip memenuhi kebutuhan energi ikan semaksimal mungkin dari karbohidrat dan meminimalkan pemanfaatan protein untuk energi.

3.1. Penelitian Tahap I : Perubahan Enzim Pencernaan (Protease, α-Amilase, dan Lipase) pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan yang Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda

3.1 .1 Pakan Uji

Perlakuan dalam penelitian ini adalah perbedaan kadar protein dan karbohidrat pakan. Kadar protein pakan terdiri atas 2 level yaitu 28 dan 32%. Penentuan kadar protein dan karbohidrat pakan pada penelitian ini didasarkan pada kebutuhan pr otein dan karbohidrat optimum pada ikan gurame yang berukuran berkisar antara 25 dan 30 g yaitu berturut-turut sebesar 32,1% dan 20,8% (Mokoginta et al. 1995; Mokoginta et al. 2004). Penggunaan kadar protein 28% dimaksudkan untuk mengetahui apakah kebutuhan protein pada ikan gurame

dapat diturunkan dan digantikan dengan peningkatan kadar karbohidrat pakan sebagai sumber energi. Kadar karbohidrat pakan terdiri atas 3 level yaitu 20, 35, 50%. Dengan demikian terdapat enam macam pakan uji dengan kadar protein dan karbohidrat yang berbeda dengan kandungan energi pakan yang relatif sama. Komposisi bahan dan hasil analisis proksimat pakan antar perlakuan terdapat pada Tabel 1.

Tabel 1. K omposisi pakan uji untuk ikan gurame pada penelitian tahap I Perlakuan

Bahan Pakan (%)

P28;K21* P29;K36* P29;K52* P33;K21* P33;K36* P32;K47*

Tepung Ikan 20,8 19,2 17,8 24,0 22,5 21,5

Tepung kedelai 26,8 24,8 23,0 31,0 29,0 27,8

Tepung terigu 12,6 30,8 47,4 11,0 29,2 40,1

Minyak ikan dan

Minyak jagung 10,7 6,4 2,0 9,1 4,3 0,9

Vitamin Mix ** 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Mineral Mix *** 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8

Selulosa 18,9 9,1 0,0 15,1 5,3 0,0

CMC 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

Komposisi proksimat dan energi pakan

Protein (%) 28,0 28,7 28,5 32,6 32,9 32,3

Lemak (%) 12,9 8,3 3,5 11,3 6,6 3,6

BETN (%)**** 20,9 36,4 51,7 20,9 35,9 46,7

Serat kasar (%) 20,5 9,4 1,8 15,9 6,1 2,2

Total Energi *****

(Kkal/kg) 2546,3 2588,9 2571,7 2578,8 2585,2 2591,9

* P28;K21 (Protein 28%, karbohidrat 21%); P29;K36 (Protein 29%, karbohidrat 26% ); P29;K52 (Protein 29%, karbohidrat 52%); P33;K21 (Protein 33%, karbohidrat 21%); P33;K36 (Protein 33%, karbohidrat 36%); P32;K47 (Protein 32%, karbohidrat 47%)

**Dalam mg/kg pakan : vit.B1 60; vit. B2 100; vit. B6 40; vit.B12 100; vit C 200; vit K3 50; vit A/D3 400; vit E 200; Ca-pantotenat 100; inositol 2000; biotin 300; as am folat 15; niasin 400; kolin klorida 500.

***Dalam g/kg pakan : MgSO4.7H20 7,5; NaCl 0, 5; NaH2PO4.2H20 12,5; KH2PO4 16,0;

CaHPO4.2H2O 6,53 Fe sitrat 1,25; ZnSO4.7H2O 0,1765; MnSO4.4H20 0, 081; CuSO4.5H2O 0, 0155; KIO3 0,0015; CoSO4 0,0003

****Bahan ekstrak tanpa nitrogen

*****Total energi tercerna (DE) dihitung berdasarkan : protein = 3, 5 kkal/g; lemak = 8,1 kkal/g; bahan ekstrak tanpa nitrogen = 2, 5 kkal/g (Sumber : NRC, 1977)

3.1.2 Pemeliharan Ikan

Ikan gurame yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan gurame dengan bobot awal berkisar antara 25 dan 27 g/ekor Sebelum pemeliharaan dimulai dilakukan berbagai persiapan meliputi persiapan wadah, pakan dan ikan. Persiapan wadah (akuarium berukuran 60 x 50 x 40 cm) meliputi pengaturan tata letak akuarium dan pemasangan sistem aerasi dan sirkulasi serta pengisian air ke

16

dalam wadah penelitian. Penelitian ini dirancang menjadi dua set penelitian yang sama. Satu set penelitian untuk mengkaji perubahan enzim pencernaan sedangkan set penelitian lainnya untuk melihat pertumbuhan dan efisiensi pakan. Setiap perlakuan pakan diulang tiga kali. Dengan demikian dibutuhkan 36 buah akuarium. Setiap akuarium ditebari ikan sebanyak 10 ekor . Sebelum digunakan, ikan gurame diadaptasikan terlebih dahulu terhadap kondisi lingkungan laboratorium dan pakan uji. Masa pemeliharaan dimulai setelah ikan respon terhadap pakan yang diberikan.

Pemeliharaan ikan dilakukan selam 60 hari. Selama masa pemeliharaan, ikan diberi pakan dua kali sehari pada pagi dan sore hari secara at satiation. Pergantian air dilakukan setiap hari untuk meggantikan air yang keluar pada saat penyiponan.

Selama pemeliharaan, suhu air dipertahankan 30 ± 1oC. Kandungan oks igen terlarut berkisar antara 5,20 dan 6,23 ppm, karbondioksida terlarut berkisar antara 4,20 dan 5,00 ppm, pH berkisar antara 6,50 dan 6,95, alkalinitas berkisar antara 19,48 dan 21,98, total ammonia berkisar antara 0,01 dan 0,695 ppm. Kualitas air ini mendukung pertumbuhan ikan.

3.1.3 Peubah yang Diamati

Peubah yang diamati dalam penelitian ini adalah (1) aktivitas enzim (protease, a-amilase, lipase), (2) pertumbuhan, dan (3) efisiensi pakan.

Pengukuran aktivitas enzim pencernaan dilakukan pada awal percobaan yang dilanjutkan setiap 10 hari sekali selama 60 hari penelitian. Pada setiap kali pengukuran aktivitas enzim, 3 ekor sampel ika n diambil secara acak dari setiap perlakuan dan ditimbang bobot tubuhnya .

Pengukuran aktivitas enzim pencernaan dari saluran pencernaan ikan dilakukan dengan cara memisahkan bagian tubuh ikan dengan organ pencernaan (usus) . Hasil homogenasi usus ikan dengan akuades hingga sepuluh kali bobot contoh diperoleh ekstrak enzim kasar. Ekstrak enzim ini selanjutnya disimpan dalam lemari pendingin (suhu -20oC) sampai pengujian aktivitas enzim dilakukan. Pengukuran aktivitas enzim protease berpedoman pada metode Hans -Elmar Walter (1988). Substrat yang digunakan dalam pengukuran aktivitas enzim

protease adalah kasein. Tirosin digunakan sebagai standar. Satu unit enzim protease didefinisikan sebagai 1 mg tirosin yang dibebaskan dalam 10 menit pada suhu 37oC. Prosedur pengukuran aktivitas enzim protease disajikan pada Lampiran 1.

Pengukuran aktivitas enzim a -amilase dilakukan dengan menggunakan menggunakan metode Bernfeld (1955). Substrat yang digunakan dalam pengukuran aktivitas a -amilase adalah pati. Maltosa digunakan sebagai standar. Satu unit a -amilase didefinisikan sebagai 1 mg maltosa yang dibebaskan dari pati dalam waktu 3 menit pada suhu 20oC, pH 6,9. Prosedur pengukuran aktivitas enzim a -amilase disajikan pada Lampiran 2. Pengukuran aktivitas lipase dilakukan dengan menggunakan metode Borlongan (1990), Substrat yang digunakan adalah minyak zaitun. Asam lemak yang dihasilkan oleh hidrolisis enzimatik dari trigliserida yang ada dalam emulsi yang stabil dari minyak zaitun dititrasi dengan NaOH. Satu unit aktivitas enzim lipase didefinisikan sebagai volume NAOH 0,05 N yang dibutuhkan untuk menetralisir asam lemak yang dilepaskan selama 6 jam inkubasi dengan substrat dan setelah dikoreksi dengan blanko. Prosedur pengukuran aktivitas enzim lipase disajikan pada Lampiran 3.

Penimbangan bobot tubuh ikan untuk menghitung laju pertumbuhan ikan dilakukan pada set penelitian yang terpisah. Penimbangan bobot tubuh dilakukan pada awal dan akhir penelitian. Sehari sebelum penimbangan, ikan dipuasakan terlebih dahulu. Sebelum penimbangan, ikan dibius dengan menggunakan tricaine methanosulfonate (MS 222) 12,5 ppm.

Laju pertumbuhan harian dihitung menggunakan rumus Huisman (1976) : Wt = Wo (1 + 0,01 a)t

dengan a adalah laju pertumbuhan harian (%),Wt adalah bobot rata-rata ikan pada akhir penelitian (g) , Wo adalah bobot rata -rata ikan pada awal penelitian (g) , dan t adalah lama waktu penelitian.

Penimbangan bobot pakan yang dikonsumsi ikan dilakukan untuk

menghitung nilai efisiensi pakan. Nilai efisiensi pakan dihitung dengan menggunakan rumus NRC (1977) :

(Wt + D ) – Wo F

X 100% EP =

18

dengan EP adalah efisiensi pakan (%), Wt adalah bobot ikan pada akhir penelitian (g), Wo adalah bobot ikan pada awal penelitian (g) , D adalah bobot ikan yang mati selama penelitian (g), dan F adala h jumlah pakan yang dikonsumsi.

3.1.4 Analisis Statistik

Penelitian ini dirancang dengan rancangan acak lengkap dengan enam perlakuan dan tiga ulangan. Data aktivitas enzim pencernaan (protease, a-amilase, lipase), laju pertumbuhan, dan efisiensi pakan dianalisis menggunakan analisis ragam dan dilanjutkan dengan uji Tukey pada selang kepercayaan 95 % dengan menggunakan program SPSS 11. 5.

3.2 Penelitian Tahap II : Uji Toleransi Glukosa dan Uji Toleransi Insulin-Glukosa pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan yang Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda

3.2.1 Pakan Uji

Pada penelitian ini digunakan pakan uji dengan bahan dan komposisi pakan yang sama seperti pakan uji yang digunakan pada penelitian tahap I.

3.2.2 Pemeliharaan Ikan

Ikan gurame yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan gurame dengan bobot awal berkisar antara 23 dan 25 g/ ekor Sebelum pemeliharaan dimulai, dilakukan berbagai persiapan yang meliputi persiapan wadah, pakan, dan ikan. Penelitian ini dirancang menjadi dua set penelitian yang sama. Satu set penelitian untuk uji toleransi glukosa sedangkan set penelitian lainnya untuk uji toleransi insulin-glukosa. Setiap perlakuan diulang tiga kali. Dengan demikian, dibutuhkan 36 buah akuarium. Setiap akuarium ditebari ikan sebanyak 12 ekor. Sebelum digunakan, ikan gurame diadaptasikan terlebih dahulu terhadap kondisi lingkungan laboratorium dan pakan uji. Masa pemeliharaan dimulai setelah ikan respons terhadap pakan yang diberikan.

Pemeliharaan ikan dilakukan selama 30 hari. Selama masa pemeliharaan, ikan diberi pakan dua kali sehari pada pagi dan sore hari secara at satiation.

Penggantian air dilakukan setiap hari untuk meggantikan air yang keluar pada saat penyiponan.

Selama pemeliharaan, suhu air dipertahankan 30 ± 1oC. Kandungan oks igen terlarut berkisar antara 5,60 dan 6,13 ppm, karbondioksida terlarut berkisar antara 4,18 dan 4,98 ppm, pH berkisar antara 6,50 dan 6,75, alkalinitas berkisar antara 17,48 dan 20,77, total ammonia berkisar antara 0,015 dan 0,796 ppm. Kualitas air ini mendukung pertumbuhan ikan.

3.2.3 Peubah yang Diamati

Peubah yang diamati dalam penelitian tahap II ini adalah (1) kadar glukosa darah, (2) kadar glikogen otot dan hati, (3) kadar trigliserida darah, dan (4) kadar insulin darah.

Setelah 30 hari pemeliharaan dengan pakan uji, dilakukan uji toleransi glukosa dengan cara menginjeksi glukosa secara intraperitonial dengan dosis 1 g D-glukosa per kilogram bobot tubuh ikan. Sebelum uji dilakukan, ikan dari semua ulangan pada perlakuan yang sama dikumpulkan dalam satu wadah dan dibagi secara acak menjadi tujuh kelompok jam pengambilan sampel, dan setiap kelompok ikan dimasukkan ke dalam sebuah akuarium (masing-masing 5 ekor ikan/akuarium). Kemudian ikan dipuasakan selama 48 jam. Sebelum injeksi glukosa, ikan dibius dengan menggunakan tric aine methanosulfonate (MS 222) 12,5 ppm dan ditimbang bobot tubuhnya untuk menentukan jumlah glukosa yang akan diinjeksi pada ikan.

Pada uji toleransi insulin-glukosa, 2 IU insulin (human insulin “Actrapid”) per 100 g bobot tubuh diinjeksi secara intramuskular sebelum pemberian glukosa pada cara dan dosis yang sama sebagaimana uji toleransi glukosa.

Pengambilan sampel darah dilakukan pada jam ke-0 (sebelum injeksi glukosa dan insulin), jam ke -1, 2, 3, 4, 5, dan 7 setelah injeksi glukosa dan insulin. Sampel darah diambil pada daerah batang ekor ikan dengan menggunakan spuit bervolume 2,5 ml yang telah dibilas dengan larutan antikoagulan natrium sitrat 3,8%. Sebelum pengambilan darah ikan dibius dengan menggunakan tricaine methanosulfonate (MS 222) 12,5 ppm. Sampel darah selanjutnya dimasukkan ke dalam tabung mikro bervolume 1,5 ml dan disentrifugasi pada kecepatan 3000 rpm selama 10 menit. Pengambilan sampel hati dan otot untuk pengukuran kadar

20

glikogennya dilakukan pada jam ke-0 dan ke-3 jam setelah injeksi glukosa dan insulin. Semua sampel (plasma darah, sampel hati, dan otot) disimpan dalam lemari pendingin (suhu -20oC) sampai analisis dilakukan.

Kadar glukosa darah dan kadar glikogen hati dan otot diukur berdasarkan metode Wedemeyer dan Yasutake (1977) . Prosedur pengukuran kadar glukosa darah dan kadar glikogen hati dan otot disajikan pada Lampiran 4 dan 5.

Kadar trigliserida darah diukur pada jam ke -0 dan ke- 2 dan 3 jam setelah injeksi glukosa dan insulin. Kadar trigliserida darah dengan metode enzimatik-kolorimetrik menggunakan kit trigliserida (GPO. Enzimatik, ST. Reagensia ). Prosedur pengukuran kadar trigliserida disajikan pada Lampiran 6.

Kadar insulin darah diukur dengan menggunakan kit insulin (Coat-A-Count Insulin, Diagnostic Product Corporation). Prosedur pengukuran kadar insulin darah disajikan pada Lampiran 7.

3.2.4 Analisis Statistik

Penelitian ini dirancang dengan rancangan acak lengkap dengan enam perlakuan dan tiga ulangan. Data kadar glukosa darah, kadar trigliserida darah, kadar glikogen hati dan otot, kadar insulin darah dianalisis menggunakan analisis ragam dan dilanjutkan dengan uji Tukey pada selang kepercayaan 95 % dengan menggunakan program SPSS 11. 5.

3.3 Penelitian Tahap III : Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Konsekuensi Perubahan Pakan Terhadap Insulin.

3.3.1 Pakan Uji

Berdasarkan hasil penelitian tahap I dan II yaitu dengan melihat pola perubahan enzim pada saluran pencernaan, laju pertumbuhan, efisiensi pakan serta respons metabolik ikan gurame terhadap suatu muatan glukosa , ditentukan waktu pergantian pakan sebagai perlakuan pada penelitian tahap III. Waktu pergantian pakan dengan kadar karbohidrat berbeda ditentukan berdasarkan perubahan relatif terbesar aktivitas enzim a -amilase, yaitu pada hari ke-20 dan 50. Pada penelitian tahap III ini pakan uji yang digunakan adalah pakan yang

mengandung karbohidrat berbeda (20, 35, dan 48%), dengan kadar protein 32% dan kadar energi yang relatif sama. Komposisi bahan dan hasil analisis proksimat pakan uji disajikan pada Tabel 2. Sedangkan waktu pergantian pakan untuk setiap pakan yang mengandung kadar karbohidrat berbeda adalah sebagai berikut :

Waktu Pergantian Pakan (Hari Ke -) Perlakuan

1-20 21 -50 51-80

Karbohidrat (20;35;48) 20% 35% 48%

Karbohidrat (35;35;48) 35% 35% 48%

Karbohidrat (35;48;48) 35% 48% 48%

Karbohidrat (48;48;48) 48% 48% 48%

Tabel 2. Komposisi pakan uji untuk ikan gurame pada penelitian tahap III Perlakuan

Bahan Pakan (%)

P32;K 20* P32;K 35* P32;K 48*

Tepung ikan 19,7 17,8 16,1

Tepung kedelai 28,5 25,9 23,5

Tepung terigu 13,0 31,7 48,3

Minyak ikan dan

minyak jagung 9,7 5,2 1,1

Vitamin mix** 2,0 2,0 2,0

Mineral mix*** 5,8 5,8 5,8

Selulosa 19,3 9,6 1,2

CMC 2,0 2,0 2,0

Komposisi proksimat dan energi pakan

Protein (%) 32,1 32,2 32,1

Lemak (%) 11,6 7,1 3,1

BETN (%)**** 20,4 35,0 47,9

Serat kasar (%) 10,6 5,8 1,0

Total energi***** (Kkal/kg)

2573,8 2578,7 2571,6

* P32;K20 (Protein 32%, karbohidrat 20%); P32;K35 (Protein 32%, karbohidrat 35%); P32;K48 (Protein 32%, karbohidrat 48%)

**Dalam mg/kg pakan : vit.B1 60; vit. B2 100; vit. B6 40; vit.B12 100; vit C 200; vit K3 50; vit A/D3 400; vit E 200; Ca-pantotenat 100; inositol 2000; biotin 300; asam folat 15; niasin 400; kolin klorida 500.

***Dalam g/kg pakan : MgSO4.7H20 7,5; NaCl 0, 5; NaH2PO4.2H20 12,5; KH2PO4 16,0;

CaHPO4.2H2O 6,53 Fe sitrat 1,25; ZnSO4.7H2O 0, 1765; MnSO4.4H20 0, 081; CuSO4.5H2O 0, 0155; KIO3 0,0015; CoSO4 0,0003

***Bahan ekstrak tanpa nitrogen

****Total energi tercerna (DE) dihitung berdasarkan : protein = 3.5 kkal/g; lemak = 8. 1 kkal/g; bahan ekstrak tanpa nitrogen = 2.5 kkal/g (Sumber : NRC, 1977).

22

3.3.2 Pemeliharaan Ikan

Ikan gurame yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan gurame dengan bobot awal berkisar antara 28 dan 29 g/ekor . Sebelum pemeliharaan dimulai dilakukan berbagai persiapan meliputi persiapan pakan, wadah, dan ikan.

Pemeliharaan ikan dilakukan selama 80 hari. Selama masa pemeliharaan ikan diberi pakan dua kali sehari pada pagi dan sore hari secara at satiation. Pergantian air dilakukan setiap hari untuk meggantikan air yang keluar pada saat penyiponan.

Selama pemeliharaan, suhu air dipertahankan 30 ± 1oC. Kandungan oksigen terlarut berkisar antara 6,02 dan 6,83 ppm, karbondioksida terlarut berkisar antara 4,20 dan 4,65 ppm, pH berkisar antara 6,84 dan 6,95, alkalinitas berkisar antara 17,48 dan 22,54 ppm, total ammonia berkisar antara 0,015 dan 0,587 ppm. Kualitas air ini mendukung pertumbuhan ikan.

3.3.3 Peubah yang Diamati

Peubah yang diamati dalam penelitian tahap III ini adalah (1) laju pertumbuhan (2) efisiensi pakan (3) kecernaan nutrien (protein, BETN dan lemak), (4) retensi protein, lemak dan energi (5) kadar glukosa darah, (6) kadar glikogen otot dan hati, dan (7) kadar insulin darah.

Pengukuran laju pertumbuhan dan efisiensi pakan dilakukan dengan metode dan rumus yang sama seperti pada penelitian tahap I. Analisis proksimat dilakukan pada sampel ikan, pakan, dan feses berdasarkan metode yang digunakan Takeuchi (1988). Analisis proksimat untuk protein dilakukan dengan

metode Kjeldahl, lemak menggunakan metode ekstraksi ether dengan

menggunakan Soxhlet, abu dengan pemanasan menggunakan tanur pada suhu 600oC, kadar air dengan pemanasan menggunakan oven pada suhu berkisar antara 105 sampai 110oC, serat kasar dengan pelarutan sampel dengan asam dan basa kuat serta pemanasan. Analisis proksimat tubuh ikan dilakukan pada awal dan akhir penelitian.

Kecernaan nutrien pakan (protein, BETN, lemak) ditentukan dengan metode tidak langsung berdasarkan pengukuran kadar nutrien (analisis proksimat) dan

indikator (Cr2O3) pada pakan dan feses ikan. Pengumpulan feses pada 20 hari pertama penelitian dilakukan setelah 10 hari ikan mengkonsumsi pakan uji yang mengandung Cr2O3. Pengumpulan feses dilakukan setiap pagi hari setelah pemberian pakan. Feses dikumpulkan segera setelah ikan mengeluarkan feses untuk menghindari terjadinya pencucian. Feses yang telah terkumpul disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 10 menit, kemudian disimpan dalam lemari pendingin sampai analisis dilakukan. Penentuan kadar Cr2O3 pakan dan feses dilakukan berdasarkan metode yang digunakan Takeuchi (1988). Sampel didestruksi dengan 5 ml asam nitrat pekat selama 30 menit hingga vulome menjadi lebih kurang 1 ml, kemudian didinginkan dan ditambah 3 ml asam perklorat (HClO4) pekat. Campuran tersebut dipanaskan hingga larutan berwarna oranye, didinginkan, diencerkan hingga 100 ml, dan nilainya absorbansinya dibaca dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 350 nm.

Koefisien kecernaan nutrien pakan dihitung berdasarkan rumus Takeuchi (1988) : Kecernaan nutrien = 100 – (100 x a’/a x b’/b)

dengan a‘ adalah % indikator dalam pakan, a adalah % indikator dalam feses, b‘ adalah % nutrien dalam feses, dan b adalah % nutrien dalam pakan.

Penentuan kadar glukosa darah, kadar glikogen hati dan otot serta kadar insulin darah dilakukan pada hari ke-20, 50, dan 80 dengan menggunakan metode yang sama seperti pada penelitian tahap II.

Berdasarkan data analisis proksimat pakan dan tubuh, bobot tubuh serta jumlah pakan yang dikonsumsi maka nilai retensi protein, lemak dan energi dapat dihitung. Retensi protein dan lemak dihitung berdasarkan rumus Takeuchi (1988) :

Pertambahan protein tubuh (g) Total protein yang dikonsumsi (g) Pertambahan lemak tubuh (g) Total lemak yang dikonsumsi (g)

Retensi energi dihitung berdasarkan rumus Tung dan Shiau (1991) : Pertambahan energi tubuh (kkal)

Total energi pakan yang dikonsumsi (kkal) X 100% Retensi protein =

X 100% Retensi lemak =

X 100% Retensi energi =

24

3.3.4 Analisis Statistik

Penelitian ini dirancang dengan rancangan acak lengkap dengan empat perlakuan dan tiga ulangan. Data laju pertumbuhan, efisiensi pakan, retensi protein, lemak, energi, koefisien kecernaan nutrien (protein, BETN, lemak), kadar glukosa darah, kadar glikogen hati dan otot, dan kadar insulin darah dianalisis menggunakan analisis ragam dan dilanjutkan dengan uji T ukey pada selang kepercayaan 95% dengan menggunakan program SPSS 11.5.

4.1 Perubahan Enzim Pencernaan (Protease, α-Amilase, dan Lipase) pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan yang Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda

4.1.1 Aktivitas Enzim Protease

Aktivitas enzim protease pada ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein dan karbohidrat yang berbeda pada pengamatan hari ke -10, 20, 30, 40, 50 dan 60 disajikan pada Gambar 1 dan Lampiran 8.

0 2 4 6 8 10

0 10 20 30 40 50 60

Waktu pengamatan (hari)

Aktivitas enzim

protease

(U/ml enzim)

P28;K21 P29;K36 P29;K52 P33;K21 P33;K36 P32;K47

Gambar 1. Aktivitas enzim protease (U/ml enzim) pada ikan gurame yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein dan karbohidrat berbeda

Dari Gambar 1 di atas terlihat bahwa aktivitas enzim protease pada ikan yang mengkonsumsi pakan berkadar protein dan karbohidrat yang berbeda menghasilkan suatu pola perubahan yang hampir sama. Ikan yang mengkonsumsi pakan P33;K21 (pakan dengan protein 33% dan karbohidrat 21%), P33;K36 (pakan dengan protein 33% dan karbohidrat 36%), dan P32;K47 (pakan dengan protein 32% dan karbohidrat 47%) menghasilkan nilai aktivitas enzim protease yang lebih tinggi dibandingkan dengan ikan yang mengkonsumsi pakan P28;K21 (pakan dengan protein 28% dan karbohidrat 21%), P29;K36 (pakan dengan protein 29% dan karbohidrat 36%), dan P29;K52 (pakan dengan protein 29% dan karbohidrat 52%). Pada kadar protein yang sama, peningkatan kadar karbohidrat pakan tidak mempengaruhi aktivitas enzim protease (P>0,05).

Perubahan relatif aktivitas enzim protease disajikan pada Gambar 2. Perubahan relatif aktivitas enzim protease terbesar pada semua perlakuan terjadi pada hari ke -10 setelah pemberian pakan mengandung protein dan karbohidrat

26

yang berbeda. Pada hari ke-20, aktivitas enzim protease masih tinggi tetapi perubahan peningkatan aktivitas enzim ini tidak sebesar perubahan aktivitas enzim pada hari ke -10. Penurunan aktivitas enzim protease mulai terlihat pada hari ke-30 sampai dengan hari ke -60 setelah pembe rian pakan.

0 50 100 150

0 10 20 30 4 0 50 60

Waktu pengamatan (hari) Perubahan relatif aktivitas enzim protease (%)

P 2 8 ; K 2 1 P 2 9 ; K 3 7 P 2 9 ; K 5 2 P 3 3 ; K 2 1 P 3 3 ; K 3 6 P 3 3 ; K 4 7

Gambar 2. Perubahan relatif aktivitas enzim protease (%) pada ikan gurame yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein dan karbohidrat berbeda

4.1.2 Aktivitas Enzim α-Amilase

Pola perubahan aktivitas enzim α-amilase pada ikan yang mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda pada pengamatan hari ke -10, 20, 30, 40, 50 dan 60 disajikan pa da Gambar 3 dan Lampiran 9. Dari Gambar 3 terlihat bahwa pada ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein 28%, adanya peningkatan kadar karbohidrat pakan dari 20.9 menjadi 36.4 dan 51.7% tidak mempengaruhi aktivitas enzim α-amilase (P>0,05). Bahkan, ikan yang mengkonsumsi pakan P29;K52 mempunyai aktivitas amilase yang paling rendah pada setiap pengamatan. Pada ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein 32%, peningkatan kadar karbohidrat pakan dari 21% menjadi 36 dan 47% meningkatkan aktivitas enzim α-amilase. Hal ini menunjukkan ada nya keterkaitan antara kadar protein dan karbohidrat pakan dengan aktivitas enzim α-amilase.

Aktivitas enzim α-amilase semakin meningkat dengan meningkatnya umur ikan. Hal ini terlihat pada peningkatan aktivitas enzim pada setiap waktu pengamatan (hari ke -20, 30, 40, 50, dan 60). Perubahan relatif aktivitas enzim amilase dapat dilihat pada Gambar 4.

0 20 40 60 80 100

0 10 20 30 40 50 60

Waktu pengamatan (hari)

Aktivitas enzim amilase (U/ml enzim) P28;K21 P29;K36 P29;K52 P33;K21 P33;K36 P32;K47

Gambar 3. Aktivitas enzim a-amilase (U/ml enzim) pada ikan gurame yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein dan karbohidrat berbeda 0 50 100 150 200

0 10 20 30 40 50 60

Waktu pengamatan (hari)

Perubahan relatif

aktivitas enzim amilase

(%) P28;K21 P29;K37 P29;K52 P33;K21 P33;K36 P33;K47

Gambar 4. Perubahan relatif aktivitas enzim a-amilase (%) pada ikan gurame

yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein dan

karbohidrat berbeda

Perubahan relatif aktivitas enzim a-amilase terbesar terjadi pada hari ke 20 setelah pemberian pakan. Ikan yang mengkonsumsi pakan P32;K47 menghasilkan perubahan relatif terbesar yang diikuti oleh ikan yang mengkonsumsi pakan P33;K36 dan P33;K36. Pada hari ke-30 dan 40 terjadi penurunan perubahan relatif enzim a-amilase pada hampir semua perlakuan. Akan tetapi, pada hari ke-50 terjadi peningkatan kembali perubahan relatif aktivitas enzim a -amilase.

4 .1.3 Aktivitas Enzim Lipase

Pola perubahan aktivitas enzim lipase pada ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein dan karbohidrat yang berbeda pada pengamatan hari ke-10, 20, 30, 40, 50 dan 60 disajikan pada Gambar 5 dan Lampiran 10.

28

0 0,05 0,1 0,15

0 10 20 30 40 50 60

Waktu pengamatan (hari)

Aktivitas enzim lipase

(U/ml enzim)

P28;K21 P29;K36 P29;K52 P33;K21 P33;K36 P32;K47

Gambar 5. Perubahan aktivitas enzim lipase (U/ml enzim) pada ikan gurame yang mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda

Sebagaimana halnya enzim a -amilase, aktivitas enzim lipase meningkat dengan meningkatnya umur/ukuran ikan. Pada penelitian ini, pakan yang diberikan adalah isoenergi, sehingga dengan peningkatan kadar karbohidrat pakan menyebabkan penurunan kadar lemak pakan. Penurunan kadar lemak pakan cenderung menurunkan aktivitas enzim lipase pada ikan gurame.

Dibandingkan dengan aktivitas amilase dan protease, peningkatan aktivitas enzim lipase dengan bertambahnya umur/ukuran ikan dan penurunan aktivitas enzim lipase dengan penurunan kadar lemak pakan tidak begitu jauh berbeda. Perubahan relatif aktivitas enzim lipase dapat dilihat pada Gambar 6. Perubahan relatif aktivitas enzim lipase terbesar terjadi pada hari ke -10 pada ikan yang mengkonsumsi pakan P28;K21, P29;K36 serta ikan yang mengkonsumsi pakan P32;K21. Pada ikan yang mengkonsumsi pakan P28;K52 dan ikan yang mengkonsumsi pakan P33;K36 dan P32;K47, perubahan relatif terbesar baru terjadi pada hari 20 setelah pemberian pakan. Pada hari ke -30 sampai hari ke-60, perubahan relatif aktivitas enzim lipase pada semua perlakuan menghasilkan perubahan yang sangat kecil.

0 20 40 60 80 100

0 10 20 30 40 50 60

Waktu pengamatan (hari)

Perubahan relatif

aktivitas enzim lipase

(%) P28;K21 P29;K37 P29;K52 P33;K21 P33;K36 P33;K47

Gambar 6. Perubahan relatif aktivitas enzim lipase (%) pada ikan gurame yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein dan karbohidrat berbeda

4. 1.4 Laju Pertumbuhan Harian dan Efisiensi Pakan

Berdasarkan pengukuran terhadap bobot tubuh dan jumlah pakan yang dikonsumsi ikan, perbedaan kadar protein dan karbohidrat pakan mempengaruhi laju pertumbuhan harian dan efisiensi pakan ikan gurame (P<0,05).

Tabel 3. Laju pertumbuhan harian individu (Lph) dan ef isiensi pakan pada ikan gurame selama 60 hari penelitian

Perlakuan Lph (%) Efisiensi pakan(%)

P28;K21 2,79 ± 0,04b 70,03 ± 1,80b

P29;K36 2,82 ± 0,06b 71,74 ± 0,60b

P29;K52 2,55 ± 0,05a 64,24 ± 1,74a

P33;K21 2,97 ± 0,08c 81,29 ± 2,28c

P33;K36 3,06 ± 0,03cd 86,81 ± 0,84d

P32;K47 3,18 ± 0,04d 89,63 ± 0,71d

Huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada taraf 5%

Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa ikan yang diberi pakan yang mengandung protein tinggi 32% menghasilkan laju pertumbuhan harian dan efisiensi pakan yang lebih tinggi dibandingkan dengan ikan yang mengkonsumsi pakan mengandung protein 28%. Pada ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein 32%, meningkatnya kadar karbohidrat pakan dari 21% menjadi 36 dan 47% menghasilkan peningkatan laju pertumbuhan harian. Ikan yang mengkonsumsi pakan P32;K47 menghasilkan laju pertumbuhan harian individu dan efisiensi pakan yang lebih tinggi, sama seperti ikan yang mengkonsumsi pakan P 33;K36. Ikan yang mengkonsumsi pakan P33;K21 menghasilkan laju pertumbuhan dan efisiensi pakan yang lebih rendah. Ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein 28% menghasilkan laju

30

pertumbuhan dan efisiensi pakan yang lebih rendah dibandingkan ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein 32%. Ikan yang mengkonsumsi pakan P 29;K52 menghasilkan laju pertumbuhan harian dan efisiensi pakan yang paling rendah.

4.1.5 Pembahasan

Berdasarkan perubahan enzim pencernaan (protease, a -amilase, lipase) pada ikan gurame yang mengkonsumsi pakan mengandung protein dan karbohidrat berbeda terlihat adanya pengaruh perbedaan kandungan nutrien pakan (protein, karbohidrat, dan lemak) pada perubahan aktivitas enzim pencernaan.

Aktivitas enzim protease pada ikan yang mengkonsumsi pakan mengandung protein 32 % menghasilkan nilai aktivitas enzim protease yang lebih tinggi dibandingkan ikan yang mengkonsumsi pakan mengandung protein 28%. Hal ini menunjukkan adanya pengaruh kadar protein pakan pada aktivitas enzim protease. Ketersediaan substrat merupakan faktor yang nyata dalam pengaturan aktivitas enzim pada ikan dan mamalia. Peningkatan aktivitas enzim protease ini diduga disebabkan oleh adanya protein dalam usus yang merangsang sekresi enteropeptidase pada mukosa usus. Enteropeptidase ini mengkatalisis konversi tripsinogen menjadi tripsin (Ku’zmina 1996; Stipanuk 2000).

Kandungan protein pakan yang tinggi dikaitkan dengan kandungan selulosa yang rendah umumnya meningkatkan aktivitas protease pada ikan trout pelangi (Hepher 1990). Peningkatan aktivitas enzim protease yang sejalan dengan peningkatan kadar protein pakan ini juga telah dilaporkan Eusebio dan Coloso (2002) yang mengamati perubahan enzim protease pada ikan kakap yang mengkons umsi pakan formulasi dengan kadar protein 49,98% dan pakan ikan rucah dengan kadar protein 22,77%. Hasil penelitian tersebut menunjukkan adanya peningkatan aktivitas enzim protease pada pilorik kaeka dan usus kakap yang mengkonsumsi pakan formulasi.

Beberapa peneliti juga menyatakan adanya peran hormon cholecystokin in (CCK) dalam sekresi enzim-enzim pankreatik bersama-sama stimuli neural. Cholecystokinin dihasilkan oleh sel-sel spesifik yang menyebar pada mukosa usus proksimal dan disekresikan ke dala m darah sebagai respons terhadap adanya

nutrien dalam lumen usus. Hasil pencernaan sebagian protein dalam lambung, polipeptida dan asam-asam amino, masuk ke dalam lumen usus halus bagian depan (proximal small intestine). Nutrien ini merangsang sel-sel mukosa usus untuk mensekresikan hormon cholecystokinin ke dalam sirkulasi darah. Cholecystokinin selanjutnya menuju pankr eas, berikatan dengan sel-sel asinar dan menstimulasi berbagai prekursor enzim -enzim pencernaan inaktif yang disebut dengan zimogen. Zimogen ini dibawa ke lumen usus halus melalui saluran pankr eatik. Zimogen utama adalah tripsinogen, proelastase, kimotripsinogen, prokarboksipeptidase A, dan prokarboksipeptidase B. Tahap awal dari aktivasi bertingkat (cascade activation) adalah dikata lisis oleh enterokinase (endopeptidase) yang berikatan dengan membran brus border dari sel-sel epitelial mukosa. Enterokinase memecah tripsinogen menjadi tripsin aktif dalam lumen usus. Tripsin kemudian mengaktivasi zimogen-zimogen lainnya. Hasil dari aktivasi bertingkat ini adalah suatu kumpulan protease yang telah aktif di dalam lumen usus (Liddle 1997; Stipanuk 2000).

Kandungan karbohidrat pakan nampaknya berpengaruh pada aktivitas enzim a -amilase pada ikan gurame. Peningkatan kadar karbohidrat pakan dari 21% menjadi 36 dan 47% pada ikan gurame yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein 32% menghasilkan nilai aktivitas enzim a -amilase yang semakin meningkat. Sedangkan pada ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung protein 28%, peningkatan kadar karbohidrat pakan dari 21% menjadi 36 dan 52% tidak mempengaruhi aktivitas enzim a -amilase. Hal ini menunjukkan ada keterkaitan antara kadar protein dan karbohidrat pakan dengan perubahan aktivitas enzim a -amilase. Pengaruh peningkatan kadar karbohidrat pakan pada aktivitas enzim a -amilase telah dilaporkan oleh beberapa peneliti. Kawai dan Ikeda (1972) melaporkan peningkatan proporsi pati kentang dalam pakan dari 10% menjadi 90% yang diikuti dengan penurunan proporsi tepung ikan (90 menjadi 10%) menyebabkan peningkatan aktivitas enzim maltase dan amilase pada ikan mas. Adaptasi enzim karbohidrase ini terhadap komposisi pakan sudah terlihat kurang dari satu minggu. Hal yang sama juga dilaporkan Cahu et al. (2004) bahwa aktivitas dan ekspresi enzim a -amilase lebih tinggi pada ikan yang mengkonsumsi pakan yang mengandung pati dibandingkan ikan yang pakannya

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN

SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Studi Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame (Osphronemus gouramy Lac.) Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Insulin adalah karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Juli 2006

Sri Handayani NRP. C016010021

Judul Disertasi : Studi Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame (Osphronemus gouramy

Lac.) Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Insulin

Nama : Sri Handayani

NIM : C016010021

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Muhammad Zairin Jr., M.Sc. Ketua

Dr. Ir. Ing Mokoginta M.S. Anggota

Prof. Dr. Drh. Maria Bintang, M.S. Anggota

Dr. Ir. Agus Oman Sudrajat, M.Sc. Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Ilmu Perairan Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Chairul Muluk, M.Sc. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak Agustus 2003 sampai dengan Agustus 2005 ini berjudul Studi Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame (Osphronemus gouramy Lac.) Sejalan Dengan Perubahan Enzim Pencernaan dan Insulin .

Selesainya karya ilmiah ini tak lepas dari bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Melalui prakata ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Rektor Universitas Mulawarman dan Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu

Kelautan, Universitas Mulawarman yang telah memberikan kesempatan mengikuti pendidikan Program Doktor pada Sekolah Pascasarjana Institut Perta nian Bogor.

2. Rektor Institut Pertanian Bogor dan Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor yang berkenan menerima penulis melanjutkan pendidikan Program Doktor.

3. Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia dalam hal ini Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah membiayai penulis selama mengikuti pendidikan melalui BPPS.

4. Pemerintah Propinsi Kalimantan Timur yang telah memberi bantuan biaya pendidikan selama penulis mengikuti pendidikan program Doktor.

5. Yayasan Dana Sejahtera Mandiri (DAMANDIRI) yang telah memberikan bantuan penyusunan disertasi.

6. Prof. Dr. Ir. Muhammad Zairin Jr. , M.Sc., Dr. Ir. Ing Mokoginta, M.S., Prof. Dr. drh. Maria Bintang, M.S., dan Dr. Ir. Agus Oman Sudrajat, M.Sc. , selaku komisi pembimbing atas segala petunjuk, saran, dan bimbingannya.

7. Dr. Chairul Muluk, M.Sc. dan Dr. Ir. Kardiyo Praptokardiyo, M.Sc yang telah banyak memberi saran untuk memperluas wawasan penulis.

8. Prof. Dr. Wasmen Manalu, M.Sc, Prof. Dr. Ir. H. Enang Harris, M.S. dan Dr. Ir. Zafril Imran Azwar, M.S. selaku penguji luar komisi pada saat sidang

ujian tertutup dan terbuka, yang telah banyak memberi saran untuk perbaikan tulisan dan memperluas wawasan penulis.

9. Kepala dan staf Laboratorium Nutrisi Ikan, Laboratorium Lingkungan Departemen Budidaya Perairan, Laboratorium Limnologi Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, Laboratorium Fisiologi dan Farmakologi Departemen Fisiologi dan Farmakologi Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, yang telah memberi izin dan fasilitas selama penelitian.

10. Rekan-rekan dari For um Mahasiswa Pascasarjana Ilmu Perairan IPB dan Forum Mahasiswa Pascasarjana IPB asal Kalimantan Timur serta semua pihak atas kerjasamamya selama penulis mengikuti pendidikan di IPB. 11. Khusus kepada kedua orangtua saya H. Hasan Aini (Alm) dan Hj. Asliah

(Alm), mertua saya Supriadi (Alm) dan Indah Suhermi, suami saya Heru Kusdianto, S.Pi, M.Si, putra saya Muhammad Fikri Fa dhlurrahman, serta seluruh keluarga atas segala pengorbanan, dukungan, bantuan, pengertian, doa dan kasih sayangnya selama penulis mengikuti pendidikan di IPB.

Semoga segala bantuan yang diberikan mendapat pahala yang berlipat ganda dari Allah SWT.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2006

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Samarinda pada tanggal 10 September 1969 sebagai anak kedua dari pasangan H. Hasan Aini (Alm) dan Hj. Asliah (Alm). Pada tahun 1996 penulis menikah dengan Heru Kusdianto, S.Pi., M.Si. dan telah dikaruniai seorang putra bernama Muhammad Fikri Fadhlurrahman.

Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Budidaya Perairan, Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Universitas Mulawarman, lulus pada tahun 1993. Pada tahun 1995, penulis diterima di Program Studi Ilmu Peraira n, Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dan menamatkannya pada tahun 1997. Kesempatan untuk melanjutkan ke Program Doktor pada Program Studi dan Perguruan Tinggi yang sama diperoleh pada tahun 2001. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh da ri Departemen Pendidikan Nasional.

Penulis bekerja sebagai tenaga pengajar pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Mulawarman sejak tahun 1994.

Sebuah artikel berjudul : The effect of 3, 5, 3’-triiodotyronine (T3)

hormone on nucleic acid and protein content of the muscle and the growth of giant gouramy (Osphronemus gouramy Lac.), telah diterbitkan pada jurnal Biotropia 24 : 54-61 tahun 2005.

ix

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL……….. x

DAFTAR GAMBAR………. xi

DAFTAR LAMPIRAN……….. xii

I. PENDAHULUAN………. 1

1.1 Latar Belakang………... 3

1.2 Tujuan dan Manfaat……… 3

1.3 Hipotesis………. II. TINJAUAN PUSTAKA………... 4

2.1 Pertumbuhan dan Kebutuhan Nutrien Ikan Gurame………. 4

2.2 Enzim Pencernaan dan Perannya dala m Proses Pencernaan... 6

2.3 Insulin dan Perannya dalam Metabolisme... 8

III. BAHAN DAN METODE... 14

3.1 Penelitian tahap I : Perubahan Enzim Pencernaan (Protease, α -Amilase, dan Lipase) pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan yang Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda ... 14

3.1.1 Pakan Uji... 14

3.1.2 Pemeliharaan Ikan... 15

3.1.3 Peubah yang Diamati... 16

3.1.4 Analisis Statistik... 18

3.2 Penelitian tahap II : Uji Toleransi Glukosa dan Uji Toleransi Insulin-Glukosa pada Ikan Gurame yang Diberi Pakan Mengandung Kadar Protein dan Karbohidrat yang Berbeda ... 18

3.2.1 Pakan Uji... 18

3.2.2 Pemeliharaan Ikan... 18

3.2.3 Peubah yang Diamati... 19

3.2.4 Analisis Statistik... 20

3.3 Penelitian tahap III : Efisiensi Pemanfaatan Karbohidrat Pakan bagi Pertumbuhan Ikan Gurame Sejalan dengan Perubahan Enzim Pencernaan Konsekuensi Perubahan Pakan Terhadap Insulin... 20

3.3. 1 Pakan Uji... 20

3.3.2 Pemeliharaan Ikan... 22

3.3.3 Peubah yang Diamati... 22