Substitution of soybean meal with kapok seed meal in diet for juvenile of white shrimp studied of histology, enzymatic and body fatty acid composition
SUBSTITUSI TEPUNG BUNGKIL KEDELE Glycine max
DENGAN TEPUNG BUNGKIL BIJI KAPUK Ceiba petandra
DALAM PAKAN JUVENIL UDANG VANAME
Litopenaeus vannamei : KAJIAN HISTOLOGI, ENZIMATIK
DAN KOMPOSISI ASAM LEMAK TUBUH
WELLEM HENRIK MUSKITA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Substitusi Tepung Bungkil Kedele
Glycine max dengan Tepung Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil
Udang Vaname Litopenaeus vannamei :
Kajian Histologi, Enzimatik dan
Komposisi asam Lemak Tubuh adalah karya saya sendiri dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan
tinggi manapun. 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,
Januari 2012
Wellem Henrik Muskita
NRP. C161060041
ABSTRACT
WELLEM HENRIK MUSKITA. Substitution of Soybean Meal (Glycine max)
with Kapok seed Meal (Ceiba petandra) in Diet for Juvenile of White Shrimp
(Litopenaeus vannamei): Studied of Histology, enzymatic and Body Fatty Acid
Composition. Supervised by ENANG HARRIS, Co-Supervised by M. AGUS
SUPRAYUDI and DEDI JUSADI.
Kapok seed is a source of plant protein that can be used as a source of
protein shrimp feed. However, kapok seeds contain gossypol and cyclopropene
fatty acids as a nutrition factor, which could interfere the function of
hepatopancreas, digestive enzymes and body fat composition. The study was
conducted in 3 stages. The first experiment of the research: a five-level treatment
of kapok seed (KS) were 10%, 20%, 30%, 40% and commercial feed. The second
the experiment: five-level treatment of kapok seed oil (KSO) were 0%, 6%, 12%,
18%, and commercial feed. Each treatment was repeated 3 times. Shrimp
maintained in aquaria at a density of 10 individuals/aquarium. Each diet was feed
to juvenile shrimp to satiation four times daily. Parameters evaluated from these
two studies was the survival rate, the amount of feed consumed, the activity of
digestive enzymes (protease, lipase and amylase), gossypol and cyclopropenne
fatty acids content, body fatty acid composition and histology of hepatopancreas.
The results of the first and second experiment showed that shrimp fed diets
containing KS and KSO has hepatopancreas damaged, decreased digestive
enzyme activities, which ended with the death of shrimp, decreased palatability,
and changed in fatty acid composition content of the body. The third phase of the
experiment: seven treatments of kapok seed meal (KSM) were 0%, 5%, 10%,
15%, 20% and 15%, 20% (previously heated KSM), each treatment was repeated
3 times. Shrimp maintained in the aquaria at a density of 10 individus/aquarium.
Each diet was feed to juvenile shrimp to satiation four times daily. Parameters
evaluated, namely the relative growth, survival rate, the amount of feed
consumed, the digestive enzyme activity, body fatty acid composition, protein and
fat retention and histology of hepatopancreas. The results showed that shrimp fed
contains more than 5% KSM has hepatopancreas damaged, decreased digestive
enzyme activities, decreased palatability and changed in fatty acid composition
content of the body. From the research results can be concluded that the treatment
of KS and KSO in the diet can affect the activity of digestive enzymes, damaged
hepatopancreas, and body fatty acid composition as well as the survival rate of
juvenile vanamei’s shrimp; Substituted soybean meal with KSM can be given up
to a limit of 5%.
Keywords: kapok seed meal, gossypol, cyclopropene fatty acid, enzyme, white shrimp
RINGKASAN
WELLEM HENRIK MUSKITA. Substitusi Tepung Bungkil Kedele Glycine max
dengan Tepung Bungkil Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil Udang
Vaname Litopenaeus vannamei : Kajian Histologi, Enzimatik dan Komposisi
Asam Lemak Tubuh. Dibimbing ENANG HARRIS, M. AGUS SUPRAYUDI and
DEDI JUSADI.
Usaha yang sudah dilakukan selama ini untuk mencari kandidat dari bahan
nabati pengganti tepung ikan adalah tepung bungkil kedele. Hal ini disebabkan
tepung bungkil kedele memiliki nilai nutrisi yang baik hampir menyerupai tepung
ikan. Hingga saat ini tepung bungkil kedele masih diimpor dari beberapa Negara
dan harganya cenderung meningkat selama satu decade terakhir. Oleh karena itu
perlu dicari bahan sumber protein nabati alternative yang memiliki kualitas seperti
halnya tepung bungkil kedele, harganya lebih kompetitif, berbasis hasil samping
industry lokal dan tersedia secara berkesinambungan. Bungkil biji kapuk
merupakan salah satu sumber protein nabati dari hasil pengolahan minyak biji
kapuk yang dapat digunakan sebagai sumber protein pakan udang. Keterbatasan
dari biji kapuk adalah mengandung zat antinutrien gosipol dan asam lemak
siklopropenat. Gosipol bebas dan asam lemak siklopropenat dapat mengganggu
fungsi hepatopankreas, fungsi enzim pencernaan dan komposisi lemak tubuh.
Oleh karena itu dilakukan penelitian tentang Substitusi Tepung Bungkil Kedele
Glycine max dengan Tepung Bungkil Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan
Juvenil Udang Vaname Litopenaeus vannamei : Kajian Histologi, Enzimatik dan
Komposisi Asam Lemak Tubuh
Penelitian pertama meganalisis pengaruh tepung biji kapuk terhadap
histologi, aktivitas enzim dan komposisi asam lemak tubuh juvenile udang
vaname. Udang vaname yang digunakan dalam penelitian ini berukuran 6,13±0,5
g. Udang dipelihara dalam akuarium yang berukuran 60x80x40 cm dengan
kepadatan 10 ekor/akuarium. Udang diberi pakan secara satiation dengan
frekuensi empat kali sehari. Dalam penelitian ini digunakan 5 perlakuan pakan.
Pakan A digunakan pakan komersial, pakan B, C, D dan E pakan komersial
diganti oleh biji kapuk pada level 10, 20, 30 dan 40%. Penelitian ini menggunakan
rancangan acak lengkap dengan 5 perlakuan diulang 3 kali. Tingkat kelangsungan
hidup, jumlah pakan yang dikonsumsi, aktivitas enzim pencernaan (protease,
lipase dan amilase), kandungan gosipol dan asam lemak siklopropenat, komposisi
asam lemak tubuh serta histologi dari hepatopankreas dievaluasi dalam penelitian
ini. Uji statistik dilakukan pada semua parameter yang dievaluasi kecuali pada
komposisi asam lemak tubuh dan histologi hepatopankreas diuji secara deskriptif
eksploratif. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa udang yang diberi pakan B,
C, D dan E terjadi kerusakan pada hepatopankreas yang diikuti dengan penurunan
aktivitas enzim pencernaan yang diakhiri dengan kematian udang. Selanjutnya
hasil penelitian ini memperlihatkan terjadi penurunan palatabilitas dari pakan
yang mengandung tepung biji kapuk dengan berbagai level. Pemberian pakan
berbiji kapuk menyebabkan perubahan komposisi asam lemak tubuh dari tak
jenuh menjadi jenuh terutama pada asam lemak oleat, arachidat dan eicosanoat.
Penelitian kedua menganalisis pengaruh minyak biji kapuk terhadap
histologi, aktivitas enzim dan komposisi asam lemak tubuh juvenile udang
vaname. Udang vaname yang digunakan dalam penelitian ini berukuran 6,5±0,6 g.
Udang dipelihara dalam akuarium yang berukuran 60x80x40 cm dengan
kepadatan 10 ekor/akuarium. Udang diberi pakan secara satiation dengan
frekuensi empat kali sehari. Dalam penelitian ini digunakan 5 perlakuan pakan.
Pakan A digunakan pakan komersial, pakan B, C, D dan E pakan komersial
diganti oleh minyak biji kapuk pada level 0, 6, 12 dan 18%. Penelitian ini
menggunakan rancangan acak lengkap dengan 5 perlakuan diulang 3 kali. Tingkat
kelangsungan hidup, jumlah pakan yang dikonsumsi, aktivitas enzim pencernaan
kandungan gosipol dan asam lemak siklopropenat, komposisi asam lemak tubuh
serta histologi dari hepatopankreas dievaluasi dalam penelitian ini. Uji statistik
dilakukan pada semua parameter yang dievaluasi kecuali pada komposisi asam
lemak tubuh dan histologi hepatopankreas diuji secara deskriptif eksploratif. Hasil
penelitian ini menunjukkan bahwa udang yang diberi pakan C, D dan E terjadi
kerusakan pada hepatopankreas yang diikuti dengan penurunan aktivitas enzim
pencernaan yang diakhiri dengan kematian udang. Selanjutnya hasil penelitian ini
memperlihatkan terjadi penurunan palatabilitas dari pakan yang mengandung
minyak biji kapuk dari berbagai level. Pemberian pakan yang mengandung
minyak biji kapuk menyebabkan perubahan komposisi asam lemak tubuh dari tak
jenuh menjadi jenuh terutama pada asam lemak oleat, arachidat dan eicosanoat.
Penelitian ketiga menganalisis substitusi tepung bungkil kedele dengan
tepung bungkil biji kapuk terhadap sintasan dan pertumbuhan juvenile udang
vaname. Udang vaname yang digunakan dalam penelitian ini berukuran 6,0±0,5 g.
Udang dipelihara dalam akuarium yang berukuran 60x80x40 cm dengan
kepadatan 10 ekor/akuarium. Udang diberi pakan secara satiation dengan
frekuensi empat kali sehari. Dalam penelitian ini digunakan 7 perlakuan pakan.
Pakan A sebagai control tidak diberikan tepung bungkil biji kapuk (TBBK), pakan
B, C, D dan E diberikan masing-masing pada level TBBK 5, 10, 15 dan 20%,
pakan F dan G diberikan pada level TBBK 15 dan 20 dimana TBBKnya dipanasi
terlebih dahulu. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan 7
perlakuan diulang 3 kali. Pertumbuhan relatif, tingkat kelangsungan hidup, jumlah
pakan yang dikonsumsi, aktivitas enzim pencernaan komposisi asam lemak tubuh,
retensi protein dan lemak serta histologi dari hepatopankreas dievaluasi dalam
penelitian ini. Uji statistik dilakukan pada semua parameter yang dievaluasi
kecuali pada komposisi asam lemak tubuh, retensi protein dan lemak dan histologi
hepatopankreas diuji secara deskriptif eksploratif. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa udang yang diberi pakan C, D, E, F dan G terjadi kerusakan
pada hepatopankreas yang diikuti dengan penurunan aktivitas enzim pencernaan
setelah hari ke-20. Selanjutnya hasil penelitian ini memperlihatkan terjadi
penurunan palatabilitas pada mengkonsumsi pakan yang mengandung TBBK diats
5% (pakan C, D, E, F dan G). Perubahan komposisi asam lemak tubuh udang
terjadi pada semua pakan yang mengandung TBBK.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pemberian tepung biji
kapuk dan minyak biji kapuk dalam pakan dapat mempengaruhi aktivitas enzim
pencernaan, kerusakan hepatopankreas, komposisi dan kandungan asam lemak
tubuh serta tingkat kelangsungan hidup juvenile udang vaname; pemberian tepung
bungkil biji kapuk sampai batas tertentu dalam pakan tidak mempengaruhi
aktivitas enzim, kerusakan hepatopankreas, laju pertumbuhan dan kelangsungan
hidup juvenile udang vaname; substitusi tepung bungkil kedele dengan tepung
bungkil biji kapuk dapat diberikan sampai batas 5%.
@Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah, dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
SUBSTITUSI TEPUNG BUNGKIL KEDELE Glycine max
DENGAN TEPUNG BUNGKIL BIJI KAPUK Ceiba petandra
DALAM PAKAN JUVENIL UDANG VANAME
Litopenaeus vannamei : KAJIAN HISTOLOGI, ENZIMATIK
DAN KOMPOSISI ASAM LEMAK TUBUH
WELLEM HENRIK MUSKITA
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup :
1. Dr.Ir. Mia Setiawati, M.Si (Staf Pengajar FPIK IPB)
2. Dr.Ir. Sukenda, M.Sc (Staf Pengajar FPIK IPB)
Penguji pada Ujian Terbuka
1. Dr. Zafril Imran Azwar, MS (Pusat Penelitian dan Pengembagan Budidaya
Perikanan, Kementrian Kelautan dan Perikanan)
2. Dr.Ir. Nur Bambang PU, MS (Staf Pengajar FPIK IPB)
Judul Disertasi
: Substitusi Tepung Kedele Glycine max dengan Tepung
Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil Udang
Vaname Litopenaeus vannamei : Kajian Histologi,
Enzimatik dan Komposisi Asam Lemak Tubuh
Nama
: Wellem Henrik Muskita
NIM
: C161060041
Menyetujui :
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.
Ketua
Dr. M. Agus Suprayudi
Anggota
Dr. Dedi Jusadi
Anggota
Mengetahui
Ketua Program Studi
Ilmu Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal Ujian : 27 Januari 2012
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karuniaNya sehingga penulisan disertasi ini dapat diselesaikan.
Disertasi ini berjudul “Substitusi Tepung Kedele Glycine max dengan Tepung Biji
Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil Udang Vaname Litopenaeus
vannamei : Kajian Histologi, Enzimatik dan Komposisi Asam Lemak Tubuh”.
Berbagai pihak telah banyak membantu dalam proses penyelesaian tulisan
ini, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1.
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S. selaku Ketua Komisi dan Bapak Dr. M.
Agus Suprayudi dan Bapak Dr. Dedi Jusadi masing-masing sebagai Anggota
Komisi Pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan mulai
dari rencana penelitian sampai penyelesaian disertasi ini.
2.
Bapak Rektor Universitas Haluoleo, Dekan Fakultas Perikanan dan Kelautan
Universitas Haluoleo yang telah memberikan kesempatan kepada penulis
untuk mengikuti Program Doktor (S3) pada Program Pascasarjana Institut
Pertanian Bogor.
3.
Bapak Rektor Institut Pertanian Bogor, Dekan Sekolah Pascasarjana, Dekan
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, dan Ketua Program Studi Ilmu
Perairan beserta seluruh staf yang telah memberikan kesempatan penulis
untuk mengikuti kuliah, menyediakan sarana pendidikan dan administrasi
akademik selama menempuh studi.
4.
Ibu Dr. Ir. Mia Setiawati, M.Si dan Bapak Dr. Ir. Sukenda, M.Sc selaku
penguji luar komisi pada ujian tertutup, Bapak Dr. Zafril Imran Azwar, MS
dan Bapak Dr. Ir. Nur Bambang PU, MS selaku penguji luar komisi pada
ujian terbuka atas masukan dan sarannya dalam penyempurnaan Disertasi ini.
5.
Bapak Dr. Kardio Praptokardio, Bapak Dr. Chairul Muluk, Bapak Prof. Dr.
MF Rahardjo beserta keluarga yang telah memberikan dukungan dan penuh
perhatian sejak penulis masuk pada Program Studi Ilmu Perairan.
6.
Kementrian Pendidikan Nasional (DIKTI) atas bantuan Beasiswa kepada
penulis selama mengikuti program Doktor.
7.
Bapak Prof. Dr. La Rianda, M.Si selaku Direktur Sekolah Pascasarjana
Universitas Haluoleo yang telah memberikan motivasi kepada penulis dalam
penyelesaian studi.
8.
Bapak Prof. Dr. H. Faad Maonde, MS beserta Ibu Ir. Hj. Husna, MP yang
telah memberikan motivasi dan doa kepada penulis dalam penyelesaian studi.
9.
Bapak Sumardi selaku teknisi pada Laboratorium Pusat Studi Ilmu Kelautan
IPB Ancol yang telah memberikan bantuannya selama penulis melakukan
penelitian.
10. Pemerintah Provinsi Sulawesi Tenggara, PT ANTAM, dan Program Mitra
Bahari-COREMAP II yang telah memberikan bantuan dana penelitian dalam
Disertasi ini.
11. Dr. Ir. La Baco, M.Si, Dr. Ir. Andi Irwan Nur, MES, Dr. Ir. La Anadi, M.Si,
Ir. Abdul Hamid, M.Si, Ir. Asnani, M.Si, Ir. Naslina, M.Si, dan Ir. Amrullah,
M.Si terimakasih atas kebersamaan, kedekatan, candatawa dan pengertian
selama di Bogor.
12. Ayahanda E. Muskita (Almarhum) dan Ibunda Zunanna Salmon
(almarhumah), kakanda Joke Muskita dan adik Ot Muskita, keluarga besar
Muskita Hitipeuw, keluarga besar Muskita Manuhutu, keluarga besar Muskita
Sopacua, keluarga besar Muskita Paila, keluarga besar Muskita Hetharie serta
keponakan-keponakan yang terus berdoa dan mendorong keberhasilan studi,
hanya Disertasi ini yang dipersembahakan.
13. Keluarga Besar Forum Mahasiswa Sulawesi Tenggara dan Persatuan
Mahasiswa Maluku atas kerjasamanya.
14. Semua pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuan yang tidak dapat
penulis sebutkan satu-persatu.
Akhirnya penulis menyadari bahwa disertasi ini hanyalah karya dari
manusia biasa sehingga akan jauh dari kata “sempurna”, oleh karena itu saran dan
masukan dari berbagai pihak sangat diharapkan guna menyempurnakan Disertasi
ini.
Semoga Disertasi ini dapat memberikan manfaat bagi para pihak yang
berkepentingan khususnya bagi penulis, Amin.
Bogor, Januari 2012
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Raha Kabupaten Muna Provinsi Sulawesi Tenggara
pada tahun 1963 sebagai anak kelima dari 7 bersaudara pasangan E. Muskita
(almarhum) dengan Zunanna Salmon (almarhumah). Pendidikan S1 diselesaikan
tahun 1987 pada Jurusan Akuakultur Fakultas Peternakan dan Perikanan Universitas
Hasanuddin Makassar. Tahun 2006 penulis menyelesaikan studi S2 pada Program
Studi Ilmu Perairan Institut Pertanian Bogor. Tahun 2006 penulis mendapat
kesempatan untuk melanjutkan pendidikan S3 pada Program Ilmu Perairan Institut
Pertanian Bogor dengan sumber dana BPPS Dikti.
Sejak tahun 1989 maka penulis menjadi staf pengajar pada Fakultas
Pertanian Universitas Haluoleo Kendari. Disamping itu sejak tahun 1998 sampai
sekarang, penulis menjadi peneliti pada Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH)
Universitas Haluoleo Kendari.
Karya ilmiah yang berjudul “Effek Pemberian Tepung Biji Kapuk (Ceiba
petandra) : Hubungannya dengan aktivitas enzim pencernaan juvenil udang vaname
(Litopenaeaus vannamei) ” akan diterbitkan pada jurnal ilmiah ICHTYHOS Vol. 11
No. 2 Juli 2012 dan “Effek Pemberian Tepung Biji Kapuk (Ceiba petandra) :
Hubungannya histologi hepatopankrea sjuvenil udang vaname (Litopenaeaus
vannamei) ” akan diterbitkan pada jurnal ilmiah Agriplus untuk volume 22 (1)
Januari tahun 2012. Kedua karya ilmiah tersebut merupakan bagian dari penelitian
disertasi yang dilakukan oleh penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Hipotesis
Novelty
TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan Udang
Kebutuhan Nutrisi dan Kelayakan Kualitas Air bagi Pertumbuhan
Udang
Bungkil Bji Kapuk dan Kapas
Biji Kapuk sebagai Sumber Nutrisi berikut Keterbatasannya
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian Tahap Pertama
Penelitian Tahap Kedua
Penelitian Tahap Ketiga
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Tepung Biji Kapuk Terhadap Histologi, Enzimatik dan
Komposisi Asam Lemak Tubuh Juvenile Udang Vaname
Pengaruh Minyak Biji Kapuk Terhadap Histologi, Enzimatik, dan
Komposisi Lemak Tubuh Juvenile Udang Vaname
Substitusi Tepung Bungkil Kedele dengan Tepung Bungkil Biji
Kapuk dalam Pakan Buatan Terhadap Sintasan dan Pertumbuhan
Juvenile udang vaname
Pembahasan Umum
xvi
xvii
xix
1
3
4
4
4
5
5
8
9
19
19
24
27
31
44
58
75
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
85
85
DAFTAR PUSTAKA
87
LAMPIRAN-LAMPIRAN
93
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Komposisi kimia bungkil biji kapuk menurut beberapa
sumber pustaka (%)
2 Komposisi asam lemak dari biji kapas dan kapuk (%)
3 Jenis dan persentasi asam amino pada bungkil biji kapuk
menurut beberapa sumber
4 Komposisi pakan uji dan analisis proksimat pada penelitian
tahap pertama
5 Komposisi pakan uji dan analisis proksimat pada penelitian
tahap kedua
6 Komposisi pakan uji dan analisis proksimat pada penelitian
tahap ketiga
7 Rataan kandungan ALS (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pegambilan sampel dari setiap
perlakuan
8 Rataan kandungan gosipol (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pegambilan sampel dari setiap
perlakuan
9 Rataan kandungan ALS (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pegambilan sampel dari setiap
perlakuan
10 Rataan kandungan gosipol (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pengambilan sampel dari setiap
perlakuan
11 Rataan jumlah pakan yang dikonsumsi udang dari setiap
perlakuan (g/ekor)
12 Rataan retensi protein dan lemak (%) pada tubuh juvenile
udang dari setiap pemberian TBBK yang berbeda
10
10
11
20
25
27
31
32
45
45
68
70
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Asam lemak siklopropenat : asam sterkulat dan malvalat
2 Struktur gossypol
3 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 10 % TBK dan 0% TBK
4 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 20% TBK dan 0% TBK
5 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 30 % TBK dan 0% TBK
6 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 40 % TBK dan 0% TBK
7 Aktivitas enzim protease (unit/menit/g) pada juvenil udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung TBK yang
berbeda
8 Aktivitas enzim lipase (unit/menit/g) pada juvenil udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung TBK yang
berbeda
9 Aktivitas enzim amilase (unit/menit/g) pada juvenil udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung TBK yang
berbeda
10 Komposisi asam lemak tubuh juvenil udang yang diberi
pakan mengandung TBK yang berbeda
11 Rataan jumlah pakan yang dikonsumsi juvenil udang
(g/ekor)
12 Rataan tingkat kelangsungan hidup udang yang diberi pakan
mengandung TBK yang berbeda
13 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung minyak ikan dan 0 % MBK
14 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 6 % MBK dan 0 % MBK
15 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 12% MBK dan 0% MBK
16 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 18 % MBK dan 0 % MBK
17 Aktivitas enzim protease (unit/menit/g) pada juvenile udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung MBK yang
berbeda
18 Aktivitas enzim lipase (unit/menit/g) pada juvenile udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung MBK yang
berbeda
19 Aktivitas enzim amilase (unit/menit/g) pada juvenile udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung MBK yang
berbeda
12
14
33
34
34
35
36
37
38
39
41
43
46
47
47
48
49
50
51
20 Komposisi asam lemak tubuh juvenile udang yang diberi
pakan mengandung MBK yang berbeda
21 Rataan jumlah pakan yang dikonsumsi juvenile udang
dari setiap perlakuan selama penelitian (g/ekor)
22 Rataan tingkat kelangsungan juvenile hidup udang yang
diberi pakan mengandung MBK yang berbeda
23 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 10% TBBK dan 0% TBBK
24 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 15% TBBK dan 0% TBBK
25 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 20% TBBK dan 0% TBBK
26 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 15% TBBK dipanasi dan 20 % TBBK
dipanasi
27 Aktivitas enzim protease (unit/menit/g) pada juvenile udang
dari setiap perlakuan yang berbeda
28 Aktivitas enzim lipase (unit/menit/g) pada juvenile udang
dari setiap perlakuan yang berbeda
29 Aktivitas enzim amilase (unit/menit/g) pada juvenile udang
dari setiap perlakuan yang berbeda
30 Komposisi lemak tubuh juvenile udang yang diberi pakan
mengandung TBBK yang berbeda
31 Rataan pertumbuhan relatif juvenile udang yang diberi pakan
yang mengandung TBBK yang berbeda
32 Rataan tingkat kelangsungan hidup juvenile udang dari
setiap perlakuan yang berbeda
53
55
56
58
59
60
60
61
63
64
66
71
73
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Hasil analisis proksimat pakan komersial dan tepung biji
kapuk (%)
2 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis ALS dan
gosipol penelitian tahap pertama
3 Metode Pengukuran gosipol bebas
4 Metode Pengukuran Asam Lemak Siklopropenat
5 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis aktivitas
enzim penelitian tahap pertama
6 Metode analisis aktivitas enzim
7 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis asam lemak
tubuh penelitian tahap pertama
8 Kondisi Gas Chromatografi saat melakukan pengukuran asam
lemak siklopropenat
9 Prosedur analisis proksimat
10 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk histologi penelitian
tahap pertama
11 Prosedur pembuatan preparat histologi
12 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis ALS dan
gosipol penelitian tahap kedua
13 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis aktivitas
enzim penelitian tahap kedua
14 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis asam lemak
tubuh penelitian tahap kedua
15 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk histologi penelitian
tahap kedua
16 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis aktivitas
enzim penelitian tahap ketiga
17 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis asam lemak
tubuh penelitian tahap ketiga
18 Hasil analisis proksimat tubuh awal dan akhir udang yang
dipelihara selama 40 hari dari setiap perlakuan pada
penelitian ketiga
Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk histologi penelitian
93
93
93
94
94
94
95
96
96
98
99
100
100
100
101
101
101
102
19 tahap ketiga
Hasil pengukuran kandungan Asam Lemak Siklopropenat
pada hepatopankreas udang pada penelitian pertama
20 Hasil analisis statistik kandungan asam lemak siklopropenat
pada hepatopankreas udang pada penelitian pertama
21 Hasil pegukuran kandungan gosipol pada hepatopankreas
udang dari setiap perlakuan pada penelitian pertama
22 Hasil
analisis
statistik
kandungan
gosipol
pada
hepatopankreas udang pada penelitian pertama
23 Hasil analisis statistik aktivitas enzim protease pada
penelitian pertama
24 Hasil analisis statistik aktivitas enzim lipase pada penelitian
pertama
25 Hasil analisis statistik aktivitas enzim amilase
pada
penelitian pertama
26 Komposisi asam lemak tubuh dan kandungan berdasarkan
perlakuan pada penelitian pertama
27 Perubahan asam lemak tubuh berdasarkan perlakuan pada
penelitian pertama
28 Jumlah pakan yang dikonsumsi udang (g/ekor) dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap pertama
29 Hasil analisis statistik jumlah pakan yang dikonsumsi udang
(g/ekor) dari setiap perlakuan pada penelitian tahap pertama
30 Tingkat kelangsungan hidup udang (%) dari setiap perlakuan
pada penelitian tahap pertama
31 Hasil analisis statistik tingkat kelangsungan hidup udang dari
setiap perlakuan pada penelitian tahap pertama
Kandungan asam lemak siklopropenat pada hepatopankreas
32 udang dari setiap perlakuan pada penelitian kedua
Hasil analisis statistik asam lemak siklopropenat dari setiap
33 perlakuan pada penelitian kedua
Kandungan gosipol (mg/g) pada hepatopankreas udang dari
34 setiap perlakuan pada penelitian kedua
Hasil analisis statistik gosipol dari setiap perlakuan pada
35 penelitian kedua
Hasil analisis statistik aktivitas enzim protease pada
36 penelitian kedua
Hasil analisis statistik aktivitas enzim lipase pada penelitian
37 kedua
Hasil analisis statistik aktivitas enzim amilase
pada
38 penelitian kedua
Komposisi asam lemak tubuh dan kandungan (mg/g)
39 berdasarkan perlakuan pada penelitian kedua
Perubahan asam lemak tubuh (%) berdasarkan perlakuan pada
40 penelitian kedua
103
41 Jumlah pakan yang dikonsumsi udang (g/ekor) dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap kedua
111
103
104
104
105
105
105
106
106
106
107
107
107
108
108
108
109
109
109
110
110
110
111
42 Hasil analisis statistik jumlah pakan yang dikonsumsi udang
(g/ekor) dari setiap perlakuan pada penelitian tahap kedua
43 Tingkat kelangsungan hidup udang (%) dari setiap perlakuan
pada penelitian tahap kedua
44 Hasil analisis statistik tingkat kelangsungan hidup udang dari
setiap perlakuan pada penelitian tahap kedua
45 Hasil analisis statistik aktivitas enzim protease dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
46 Hasil analisis statistik aktivitas enzim lipase pada dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
47 Hasil analisis statistik aktivitas enzim amilase pada dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
48 Komposisi asam lemak tubuh dan kandungan (mg/g)
berdasarkan perlakuan pada penelitian ketiga
49 Perubahan asam lemak tubuh (%) berdasarkan perlakuan pada
penelitian ketiga
50 Jumlah pakan yang dikonsumsi (g/ekor) dari setiap perlakuan
pada penelitian tahap ketiga
51 Hasil analisis statistik jumlah pakan yang dikonsumsi
(g/ekor) dari setiap perlakuan pada penelitian tahap ketiga
52 Hasil analisis retensi protein (%) berdasarkan perlakuan pada
penelitian ketiga
53 Hasil analisis retensi lemak (%) berdasarkan perlakuan pada
penelitian ketiga
54 Pertumbuhan relatif juvenil udang (%) berdasarkan perlakuan
pada penelitian ketiga
55 Hasil analisis statistik pertumbuhan relatif juvenil udang
berdasarkan perlakuan pada penelitian ketiga
56 Tingkat kelangsungan hidup juvenil udang (%) dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
57 Hasil analisis statistik tingkat kelangsungan hidup udang (%)
dari setiap perlakuan pada penelitian tahap ketiga
58 Kandungan Asam lemak siklopropenat dan gosipol dalam
pakan uji (mg/kg pakan) berdasarkan hasil perhitungan dari
59 setiap perlakuan pada penelitian tahap ketiga
111
112
112
112
113
113
113
114
114
115
117
117
118
119
119
120
120
1
PENDAHULUAN
Latar belakang
Udang vaname Litopenaeus vannamei merupakan salah satu komoditas
andalan ekspor dalam sub sektor perikanan Indonesia. FAO (2010) menyebutkan
pada tahun 2007 Indonesia menempati rangking 4 dunia dengan total ekspor udang
vaname sebesar 140 ribu ton, dan ini terus meningkat naik ke posisi 3 pada tahun
2008 dengan total ekspor 168 ribu ton. Budidaya udang secara intensif merupakan
salah satu cara untuk meningkatkan produksi. Budidaya udang secara intensif
menyebabkan ketergantungan yang besar terhadap penggunaan pakan buatan. Dalam
budidaya umumnya pakan buatan berkontribusi antara 48-89% dari biaya produksi
(Suprayudi 2010).
Sampai saat ini, sumber protein utama dan terbaik dalam produksi pakan
buatan udang adalah tepung ikan. Masalahnya adalah ketersediaan tepung ikan
bersifat fluktuatif dan harganya relatif mahal, hal ini disebabkan Indonesia masih
mengimpor tepung ikan. Dari tahun 2004–2009, impor tepung ikan meningkat dari
28.620,57 ton menjadi 47.518,97 ton (rata-rata kenaikan 15,14%), dengan harga ratarata per ton pada tahun 2009 adalah 916,12 USD (KKP 2010). Oleh karena itu perlu
dicari bahan sumber protein baru yang memiliki kualitas dan kuantitas seperti halnya
tepung ikan. Untuk menggantikan tepung ikan tersebut harus mempunyai syarat yaitu
yang memiliki kandungan protein tinggi, memiliki asam amino yang mirip tepung
ikan, jumlahnya melimpah serta harganya lebih murah dari tepung ikan. Usaha yang
dilakukan selama ini sebagai pengganti tepung ikan adalah difokuskan pada protein
alternatif dari nabati yaitu tepung bungkil kedele. Hal ini disebabkan tepung bungkil
kedele memiliki nilai nutrisi yang baik dengan pola asam amino esensial yang dapat
memenuhi kebutuhan asam amino ikan maupun udang
dengan
protein
yang
dikandung berkisar 38-49% (Tacon 1995). Namun tepung bungkil kedele mempunyai
asam amino pembatas yaitu metionin dan sistein (Hertrampf dan Felicita 2000).
Selain itu kendala yang dihadapi adalah harga relatif mahal serta sebagian besar
2
masih diimpor. Dari tahun 2004–2009, impor kedele meningkat dari 9.776,1 ton
menjadi 53.475,8 ton (rata-rata kenaikan 110,03%), dengan harga rata-rata per ton
pada tahun 2009 adalah 734,43 USD (KKP 2010). Oleh karena itu perlu dicari bahan
sumber protein nabati baru yang memiliki kualitas dan kuantitas seperti halnya
tepung bungkil kedele sebagai sumber protein nabati, harga kompetitif, hasil samping
industri, jumlah melimpah, berbasis lokal, berkesinambungan dan berkualitas.
Kandidat protein nabati lain yang dapat mensubstitusi tepung bungkil kedele
adalah tepung bungkil biji kapuk Ceiba petandra. Bungkil biji kapuk merupakan
salah satu sumber protein nabati dari hasil pengolahan minyak biji kapuk yang
berpotensi digunakan sebagai sumber protein nabati pada udang. Bungkil biji kapuk
mengandung protein kasar berkisar 24-32 % dari bahan kering (Kardivel et al. 1984)
dan memiliki asam amino yang menyerupai kedele (Hartutik 2000). Hasil analisis
Laboratorium Nutrisi FPIK IPB (2011), tepung biji kapuk mengandung protein kasar
24,3%, lemak 23,9% dan BETN 24,1% dari bahan kering. Salah satu keterbatasan
dari biji kapuk untuk digunakan sebagai bahan baku pakan adalah mengandung zat
antinutrien berupa gosipol dan asam lemak siklopropenat (Kategile et al. 1978). Hasil
analisis Laboratorium Pusat Penelitian Biologi LIPI (2011), kandungan gosipol dan
asam lemak siklopropenat pada tepung biji kapuk masing-masing 1,4 dan 6,8 mg/g
bahan. Menurut Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat, rata-rata setiap tahun
tersedia biji kapuk sebesar 114.400 ton (Badan Penelitian Tanaman Rempah dan Obat
2009).
Beberapa penelitian telah dilakukan terhadap pemanfaatan bungkil biji kapas
dan bungkil biji kapuk pada ikan maupun udang. Bungkil biji kapas sebagai sumber
protein nabati pada ikan catfish, channel catfish dan Tilapia aurea (Robinson dan
Brent 1989). Lim (1996) tentang substitusi tepung biji kapas dalam pakan udang
Penaeus vannamei. Mazida (2007) penggunaan bungkil biji kapuk pada ikan lele
dumbo Clarias sp. Secara umum dilaporkan bahwa banyaknya bungkil biji kapas atau
bungkil biji kapuk yang diberikan pada pakan ikan atau udang bergantung pada
3
spesies ikan atau udang, kadar gosipol bebas, kadar protein dan keberadaan lisin (Lim
1996).
Penggunaan bungkil biji kapuk pada pakan udang vanname telah dilakukan,
namun belum memberikan hasil yang baik. Juvenil udang vaname yang diberi
bungkil biji kapuk sebanyak 30% pada pakan buatan, menunjukkan pada hari ke-6
terjadi kematian total (Utami 2008). Hal ini diduga oleh kandungan bahan toksik
yaitu berupa gosipol bebas dan/atau asam lemak siklopropenat yang terdapat dalam
pakan. Asam lemak siklopropenat pada ikan dapat mengakibatkan penghambatan
sistem desaturasi asam lemak dan konsekuensinya mempengaruhi metabolisme lipid,
abnormalitas secara histologi termasuk nekrosis hepatosit (Hendricks dan Bailey
1989). Sedang gosipol pada ikan dapat mengakibatkan kerusakan pada hati, ginjal,
menghambat kerja enzim proteolitik (Herman 1970; Cai et al. 2004).).
Berdasarkan hal tersebut diatas, diduga kematian tersebut mengganggu fungsi
biologis hepatotopankreas, enzimatik dan metabolisme lemak. Oleh karena itu perlu
suatu kajian mengenai histologi hepatopankreas, aktivitas enzim beserta perubahan
komposisi asam lemak tubuh pada udang vaname
Perumusan masalah
Dalam usaha budidaya udang vaname secara intensif diperlukan pakan yang
baik secara kualitas maupun kuantitas. Pada umumnya, pakan udang menggunakan
tepung ikan sebagai sumber protein hewani juga menggunakan tepung kedele sebagai
sumber protein nabati. Salah satu kandidat sumber protein nabati yang dapat
mensubstitusi tepung kedele adalah tepung bungkil biji kapuk.
Masalah yang dihadapi pada penggunaan bungkil biji kapuk sebagai sumber
protein nabati dalam pakan udang adalah tingkat kelangsungan hidup udang sangat
rendah bahkan mengalami kematian total (Utami 2008). Hal ini sehubungan
kandungan bahan toksik yang ada dalam bungkil biji kapuk yaitu gosipol bebas
dan/atau asam lemak siklopropenat. Pengaruh negatif asam lemak siklopropenat pada
ikan yaitu dapat mengakibatkan penghambatan sistem desaturasi asam lemak dan
konsekuensinya mempengaruhi metabolisme lipid, abnormalitas secara histologi
4
termasuk nekrosis hepatosit (Hendricks dan Bailey, 1989). Sedang gosipol yang
mengandung asam-asam phenolik mempunyai pengaruh negatif pada ikan yaitu dapat
menghambat kerja enzim proteolitik seperti tripsin dan pepsin (Cai et al. 2004).
Selanjutnya dapat mengurangi nafsu makan, kehilangan berat badan, anemia (Tacon
1995). Mazida (2007) menyatakan pemberian gosipol pada ikan lele dumbo dapat
mengakibatkan kerusakan pada hati.
Untuk mengetahui mekanismenya, perlu suatu kajian tentang dampak
pengaruh kandungan zat antinutrisi terhadap kerusakan hepatopankreas, aktivitas
enzim dan komposisi asam lemak tubuh juvenil udang vaname
Tujuan dan manfaat penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis substitusi tepung kedele
dengan tepung bungkil biji kapuk dalam pakan juvenil udang vaname : kajian secara
histologi, enzimatik dan komposisi asam lemak tubuh yang diberi pakan berbiji
kapuk
Manfaat dari penelitian sebagai landasan bagi penggunaan bungkil biji kapuk
sebagai sumber protein nabati pada pakan juvenile udang vaname
Hipotesis
Apabila kandungan asam lemak siklopropenat dan gosipol dalam tepung
bungkil biji kapuk lebih rendah dari tepung biji kapuk dan minyak biji kapuk, maka
dalam batas tertentu tepung bungkil biji kapuk dapat digunakan sebagai bahan
substitusi tepung bungkil kedele dalam pakan buatan juvenile udang vaname
Novelty
Efek pemberian pakan berbiji kapuk Ceiba petandra terhadap histologi, enzim
pencernaan dan komposisi asam lemak tubuh juvenile udang vaname Litopenaeaus
vannamei
5
TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan Udang
Pertumbuhan udang dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu pertumbuhan
yang mencakup pertumbuhan larva melalui proses metamorfose dan pertumbuhan
dalam pergantian pertambahan biomas atau ukuran tubuh. Secara umum laju
pertumbuhan krustase merupakan fungsi dari frekuensi ganti kulit dan pertambahan
bobot badan setiap proses ganti kulit tersebut (Sedgwick 1979; Wickins 1982;
Nurdjana 1986). Pada saat ganti kulit, udang sebagian bobotnya hilang sebagai
excuvia. Kehilangan bobot setiap ganti kulit ini mengakibatkan model pertumbuhan
krustase tidak kontinyu (Allen et al. 1984).
Kebutuhan nutrisi dan kelayakan kualitas air bagi pertumbuhan udang
Kebutuhan nutrisi
Kureshy dan Davis (2002) melaporkan bahwa kebutuhan maksimum protein
juvenil udang vaname 32%. Velasco et al. (2000) melakukan penelitian pengaruh
protein dan kadar energi terhadap pertumbuhan postlarva udang vaname. Hasilnya,
menunjukkan bahwa adanya perbaikan pertumbuhan pada kadar protein kasar
berkisar 10-33% dan kadar lemak 3-7%. Lebih lanjut dikatakan bahwa tingkat
kelangsungan hidup 80% pada semua perlakuan dan tidak adanya perbedaan
pertumbuhan kecuali pada kadar protein 10%. Lawrence et al. (1995), menyatakan
bahwa penambahan 45% tepung kedele dalam pakan dengan 25% protein kasar
menunjukkan berat optimum dari udang vaname. Davis et al. (2002), menyatakan
bahwa udang vaname yang diberi makan tepung kacang polong “pea meal” dengan
taraf 5, 10 dan 20% menemukan kandungan protein dan energi kecernaan tinggi tanpa
menunjukkan pengaruh yang merugikan terhadap pertumbuhan atau kelangsungan
hidup. Cruz-Suarez et al. (2001) menemukan rasio P/E (20 mg/KJ DE) pada juvenil
vaname yang diberi pakan mengandung 25-35% protein dari tepung kacang sebagai
sumber protein nabati yang dominan.
6
Lim et al. (1997) menyatakan bahwa udang yang diberi pakan yang
mengandung minyak ikan menhaden mempunyai pertumbuhan dan kelangsungan
hidup terbaik dibandingkan dengan minyak biji rawi (linseed). Selanjutnya
dikatakan n-6 dan n-3 HUFA adalah asam lemak esensial untuk juvenil udang
Litopenaeus vannamei, bagaimanapun juga asam lemak n-3 mempromosi
pertumbuhan lebih cepat dibandingkan asam lemak n-6. Asam lemak esensial,
terutama kelompok HUFA (Highly Unsaturated Fatty Acids) dan PUFA
(Polyunsaturated Fatty Acids) mempunyai peranan yang penting untuk kegiatan
metabolisme tubuh organisme, komponen membran (fosfolipid dan kolesterol),
hormon (metabolisme steroids dan vitamin D), aktiviasi enzim-enzim tertentu dan
prekursor dari prostanoids dan leukosit. Asam lemak yang esensial bagi krustase
yaitu 18:2n-6 (linoleat), 18:3n-3 (linolenat), 20:5n-3 (eikosapentaenoat, EPA) dan 20:
6n-3 (dokosahexaenoat, DHA) (Kanazawa dan Teshima 1979, diacu dalam Karim
1998). Kolesterol tidak dapat disintesa didalam tubuh udang, oleh karena itu
diperlukan penambahan kolesterol dalam pakan udang. Teshima dan Kanazawa
(1971), diacu dalam Cuzon et al. (2004) menyatakan bahwa kolesterol
dipertimbangkan sebagai nutrient yang esensial yang harus ditambahkan dalam pakan
udang.
Peranan karbohidrat selain sebagai sumber energi juga sebagai precursor
berbagai hasil intermediat yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan. Misalnya
untuk biosintesis asam amino non essensial dan asam-asam nukleat. Manfaat lain dari
karbohidrat dalam pakan adalah pakan yang mengandung karbohidrat dan lemak
yang tepat dapat mengurangi penggunaan protein sebagai sumber energi yang dikenal
dengan protein sparing effect. Terjadinya protein sparing effect oleh karbohidrat dan
lemak dapat menurunkan biaya produksi pakan dan mengurangi pengeluaran limbah
nitrogen ke lingkungan (Peres dan Teles 1979). Stabilitas pakan dan ukuran pakan
harus diperhitungkan. Pemakaian alginat, gelatin, karboksi metil selulosa (CMC)
sebagai bahan pengikat dapat memberikan stabilitas pakan yang baik (NRC 1983)
7
Vitamin adalah senyawa organik yang dibutuhkan oleh udang agar
pertumbuhan dan kesehatannya lebih baik. Vitamin berfungsi sebagai katalisator
dalam proses-proses biokimia yang berlangsung didalam organisma dan berfungsi
sebagai koenzim didalam sistem biologis. Kadar minimal untuk beberapa kebutuhan
minimal vitamin dalam pakan udang adalah thiamin 120 mg/kg pakan, (Deshimaru
dan Kuroki 1976, diacu dalam Effendi 1992), cholin 600 mg/100g pakan dan inositol
200 mg/100g pakan (Kanazawa 1989) dan vitamin C 10.000 mg/kg pakan (NRC
1983).
Unsur-unsur mineral mempunyai peranan yang sangat penting bagi berbagai
macam aspek metabolisme dalam udang. Mineral berfungsi untuk memperkuat tulang
dan eksoskeleton. Selain itu mineral berfungsi untuk menjaga keseimbangan tekanan
osmotik antara cairan tubuh dan dalam sistem saraf. Kanazawa et al. (1989)
menyatakan kebutuhan mineral dalam pakan udang Penaeus japonicus yaitu Ca (12%), P (1,04%), rasio Ca : P (1 : 1), dan Mg (0,30%).
Kelayakan kualitas air
Kualitas air yang sesuai bagi kehidupan organisma akuatik merupakan faktor
penting karena berpengaruh terhadap reproduksi, pertumbuhan dan kelangsungan
hidup organisma perairan. Cuzon et al. (2004) menyatakan faktor lingkungan harus
optimal bagi proses fisiologi udang Litopenaeus vannami. Selanjutnya dikatakan
bahwa kebutuhan nutrisi dapat berubah sesuai dengan variasi faktor lingkungan
seperti salinitas, temperatur, pH dan oksigen terlarut dan NH3. Saoud et al. (2003)
menyatakan bahwa udang vaname dapat tumbuh pada perairan dengan salinitas
berkisar 0,5-38,3 ppt
Temperatur mempengaruhi status fisiologi udang. Temperatur mempengaruhi
aktivitas enzim, konsumsi pakan dan tingkat pertumbuhan. Wyban et al. (1995)
menyatakan temperatur optimal bagi juvenil udang vaname berubah sesuai dengan
umur. Temperatur optimal bagi udang dengan ukuran berat kurang dari 5 g yaitu
30 oC, sedang untuk ukuran udang besar, temperatur optimal adalah 27 oC.
8
Nilai optimum pH bagi pertumbuhan udang yaitu berkisar 7,5-8,5 (Bray dan
Lawrence 1992). Sedang menurut Xiancai dan Yongquan (2001) adalah 7-10. Yang
(1990) menyatakan bahwa bagi pertumbuhan udang nilai optimum oksigen terlarut >
5 mg/l, sedang menurut Xiancai dan Yongquan (2001) yaitu > 4 mg/l. Kadar NH 3
yang tidak menghambat pertumbuhan yaitu < 0,1 mg/l (Wickins 1976).
Bungkil biji kapuk dan kapas
Bungkil biji kapuk dan kapas merupakan tanaman yang termasuk dalam
famili Malvaceae (Bombacaceae). Kedua tanaman ini mengandung gosipol dan asam
lemak siklopropenat. Selain itu pula mengandung protein yang cukup tinggi, namun
komposisi asam amino yang dikandungnya tidak lengkap. Asam amino kedua
bungkil kurang lengkap seperti lisin dan metionin yang merupakan sebagai faktor
pembatas untuk ikan (NRC 1983; Hertrampf dan Felicitas 2000). Untuk mencegah
kekurangan beberapa nutrien tersebut, maka dilakukan penambahan asam amino ke
dalam pakan dan kombinasi bahan nabati yang berbeda untuk memenuhi
keseimbangan nutriennya (Nwanna et al. 2005). Robinson dan Li (1994) menyatakan
bahwa penggunaan biji kapas melebihi 15% dapat menggantikan tepung bungkil
kedele, sedangkan penggunaan di atas 30% dengan penambahan lisin dapat
digunakan sebagai pakan ikan channel catfish. Lim (1996) menyatakan bahwa juvenil
udang Penaeus vannamei yang diberi pakan dengan substitusi 13,3% dan 26,5%
tepung biji kapas pada tepung hewan laut menunjukkan tingkat kelangsungan hidup
dan konsumsi pakan sama dibandingkan dengan di atas 26,5%. Selanjutnya dikatakan
bahwa juvenil udang yang diberi level 39,8% tepung biji kapas atau mengandung
1600 ppm gosipol bebas dapat menekan berat tubuh, mengurangi napsu makan dan
mortalitas yang tinggi.
9
Biji Kapuk sebagai sumber nutrisi berikut keterbatasannya
Tanaman kapuk
Tanaman kapuk termasuk dalam kerajaan Tanaman, devisi Magnoliophyta,
kelas Magnoliopsida, ordo Malvales, famili Malvaceae (Bombacaceae), genus Ceiba
dan spesies Ceiba pentandra. Tanaman kapuk mudah tumbuh di daerah tropis pada
ketinggian 100-200 m di atas permukaan laut (Setiadi 1983). Selanjutnya dikatakan
bahwa tanaman ini tahan terhadap kekurangan air, sehingga dapat ditanam di tegalan,
pematang sawah atau tepi jalan. Buah kapuk berbentuk lonjong dengan kulit keras
dan berwarna hijau jika masih muda dan coklat jika telah tua. Bentuk bijinya bulat,
kecil-kecil berwarna hitam dibungkus oleh selapis serat berwarna putih yang
merupakan dinding buah kapuk. Menurut Ochse et al. (1961) bahwa pohon kapuk
dapat bereproduksi terus menerus sampai umurnya mencapai 50-60 tahun.
Sihombing (1974), menyatakan setiap pohon kapuk dapat menghasilkan buah
berkisar 4000-5000 per tahun dengan pohon kapuk dewasa dapat menghasilkan
sekitar 150 kg biji kapuk per tahun. Setiap buah kapuk yang masak berisi sekitar
35% serat, 15% kulit buah dan 50% biji kapuk yang beratnya berkisar 25-40 gram.
BPS (1989) menyatakan bahwa diperkirakan perkebunan kapuk di Indonesia
mencapai areal seluas 33.529 ha dengan produksi kapuk 54.593 ton. Adanya
peningkatan produksi perkebunan akan diikuti oleh peningkatan biji kapuk yang
dapat dimanfaatkan sebagai sumber protein nabati yang pada akhirnya pula dapat
sebagai substitusi bungkil kedele. Menurut Balai Penelitian Tanaman Rempah dan
Obat, rata-rata setiap tahun tersedia biji kapuk sebesar 114.400 ton (Badan Penelitian
Tanaman Rempah dan Obat 2009).
Komposisi biji kapuk
Biji kapuk merupakan bagian dari buah kapuk yang beratnya dua pertiga
bagian dari berat buah kapuk. Menurut Ochse et al. (1961), dari biji kapuk ini dapat
dihasilkan minyak sebanyak 22–25% yang berwarna kekuning-kuningan dan hampir
10
tidak ada rasa sedangkan sisanya merupakan bungkil biji kapuk yang dapat digunakan
untuk makanan ternak.
Protein kasar yang terkandung dalam bungkil biji kapuk tinggi yaitu 27,60 %
(Sihombing dan Simamora 1979). Sedang NRC (1983) menyatakan tepung biji kapuk
memiliki kadar protein 41,7%, lemak 1,8 %, serat kasar 11,3% dan kadar abu 6,4%.
Hartadi et al. (1990) menyatakan bahwa bungkil biji kapuk mengandung protein
31,70%, serat kasar 24%, lemak kasar 9,7%, BETN 26,70 %, abu 7,9% dan Ca 0,4%.
Komposisi kimia bungkil biji kapuk dari beberapa sumber disajikan pada
Tabel 1.
Tabel 1
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Komposisi kimia bungkil biji kapuk menurut beberapa sumber
pustaka (%)
Komposisi
Kimia
Protein Kasar
Lemak
BETN
Serat Kasar
Abu
Bahan Kering
Sumber Pustaka
Lubis
(1963)
Suherman
(1973)
Sutardi
(1981)
NRC
(1983)
Kardivel
(1984)
32,85
6,71
21,70
30,34
8,39
83,90
31,13
5,83
23,21
31,57
6,93
90,90
29,60
7,58
25,50
30,10
7,59
83,90
41,7
1,8
11,3
6,4
-
32,28
9,70
36,34
36,34
7,91
88,60
Selain mengandung protein, bungkil biji kapuk juga mengandung lemak
berkisar 25–40 % dengan kandungan asam oleat 50%, asam linoleat 30% dan asam
palmitat 16% (Sihombing 1974). Komposisi asam lemak dari beberapa minyak nabati
disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Komposisi asam lemak dari biji kapas dan kapuk (%)
Sumber : Budi-Saroso (1992)
11
Dengan tingginya kandungan protein tersebut, maka bungkil biji kapuk dapat
dipakai sebagai sumber nutrisi yaitu sebagai substitusi tepung kedele dalam pakan
hewan, baik hewan darat maupun air pada jumlah tertentu. Dengan kandungan
protein yang cukup tinggi tersebut, diduga bungkil biji kapuk mempunyai komposisi
asam amino yang dapat saling mensubstitusi dengan asam amino yang dikandung
pada protein nabati lainnya seperti bungkil kedele. Presentasi komposisi asam amino
dari menurut Hartadi et al. (1990) dan Hartutik (2000) disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
13
14
15
Jenis dan persentasi asam amino pada bungkil biji kapuk menurut
beberapa sumber
Jenis asam amino
(%)
Valin
Phenilalanin
Methionin
Arginin
Tirosin
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lisin
Treonin
Serin
Glisin
Alanin
Sistein
Prolin
Sumber pustaka
Hartadi et al. (1990)
1,23
1,43
0,29
3,11
0,82
0,48
0,76
1,74
1,17
-
Hartutik (2000)*
0,72
0,71
0,10
1,50
0,34
0,24
0,49
0,94
0,59
0,40
0,67
0,62
0,60
0,07
0,58
Keterangan * : hasil ekstraksi mekanis tanpa pemanasan
Keterbatasan
Biji kapuk dan biji kapas yang merupakan tanaman dari famili Malvaceae
yang mengandung protein cukup tinggi serta antinutrient yaitu asam siklopropenat
dan gossypol (Hertrampf dan Felicitas 2000).
12
Asam lemak siklopropenat
Asam lemak siklopropenat adalah asam lemak toksik yang ditemukan pada
biji kapas dan biji baobab (Adansonia digitata) termasuk asam malvalat dan sterkulat
(Tacon 1995). Asam lemak siklopropenat adalah asam lemak yang mempunyai
gugus siklis yaitu gugus siklopropenat. Berdasarkan jumlah karbonnya dikenal 2
senyawa yaitu asam malvalat dan asam sterkulat (Gambar 1). Asam sterkulat adalah
asam 8-(2-oktil-1-siklopropenil) oktanoat dan asam malvalat adalah asam 7-(2-oktil1-siklopropenil) heptanoat (Phelps et al. 1964).
Gambar 1 Asam lemak siklopropenat : asam sterkulat dan malvalat
(Halver dan Hardi 2002).
Penggunaan bungkil biji kapuk sebagai pakan dibatasi oleh adanya
kandungan asam siklopropenat yang bersifat racun bagi ternak (Phelps et al. 1964;
Kategile et al. 1978; Thanu et al. 1983). Asam lemak siklopropenat ini pada
umumnya menyebabkan berbagai efek negatif yang merugikan baik secara ekonomi
maupun pro
DENGAN TEPUNG BUNGKIL BIJI KAPUK Ceiba petandra
DALAM PAKAN JUVENIL UDANG VANAME
Litopenaeus vannamei : KAJIAN HISTOLOGI, ENZIMATIK
DAN KOMPOSISI ASAM LEMAK TUBUH
WELLEM HENRIK MUSKITA
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Substitusi Tepung Bungkil Kedele
Glycine max dengan Tepung Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil
Udang Vaname Litopenaeus vannamei :
Kajian Histologi, Enzimatik dan
Komposisi asam Lemak Tubuh adalah karya saya sendiri dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan
tinggi manapun. 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,
Januari 2012
Wellem Henrik Muskita
NRP. C161060041
ABSTRACT
WELLEM HENRIK MUSKITA. Substitution of Soybean Meal (Glycine max)
with Kapok seed Meal (Ceiba petandra) in Diet for Juvenile of White Shrimp
(Litopenaeus vannamei): Studied of Histology, enzymatic and Body Fatty Acid
Composition. Supervised by ENANG HARRIS, Co-Supervised by M. AGUS
SUPRAYUDI and DEDI JUSADI.
Kapok seed is a source of plant protein that can be used as a source of
protein shrimp feed. However, kapok seeds contain gossypol and cyclopropene
fatty acids as a nutrition factor, which could interfere the function of
hepatopancreas, digestive enzymes and body fat composition. The study was
conducted in 3 stages. The first experiment of the research: a five-level treatment
of kapok seed (KS) were 10%, 20%, 30%, 40% and commercial feed. The second
the experiment: five-level treatment of kapok seed oil (KSO) were 0%, 6%, 12%,
18%, and commercial feed. Each treatment was repeated 3 times. Shrimp
maintained in aquaria at a density of 10 individuals/aquarium. Each diet was feed
to juvenile shrimp to satiation four times daily. Parameters evaluated from these
two studies was the survival rate, the amount of feed consumed, the activity of
digestive enzymes (protease, lipase and amylase), gossypol and cyclopropenne
fatty acids content, body fatty acid composition and histology of hepatopancreas.
The results of the first and second experiment showed that shrimp fed diets
containing KS and KSO has hepatopancreas damaged, decreased digestive
enzyme activities, which ended with the death of shrimp, decreased palatability,
and changed in fatty acid composition content of the body. The third phase of the
experiment: seven treatments of kapok seed meal (KSM) were 0%, 5%, 10%,
15%, 20% and 15%, 20% (previously heated KSM), each treatment was repeated
3 times. Shrimp maintained in the aquaria at a density of 10 individus/aquarium.
Each diet was feed to juvenile shrimp to satiation four times daily. Parameters
evaluated, namely the relative growth, survival rate, the amount of feed
consumed, the digestive enzyme activity, body fatty acid composition, protein and
fat retention and histology of hepatopancreas. The results showed that shrimp fed
contains more than 5% KSM has hepatopancreas damaged, decreased digestive
enzyme activities, decreased palatability and changed in fatty acid composition
content of the body. From the research results can be concluded that the treatment
of KS and KSO in the diet can affect the activity of digestive enzymes, damaged
hepatopancreas, and body fatty acid composition as well as the survival rate of
juvenile vanamei’s shrimp; Substituted soybean meal with KSM can be given up
to a limit of 5%.
Keywords: kapok seed meal, gossypol, cyclopropene fatty acid, enzyme, white shrimp
RINGKASAN
WELLEM HENRIK MUSKITA. Substitusi Tepung Bungkil Kedele Glycine max
dengan Tepung Bungkil Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil Udang
Vaname Litopenaeus vannamei : Kajian Histologi, Enzimatik dan Komposisi
Asam Lemak Tubuh. Dibimbing ENANG HARRIS, M. AGUS SUPRAYUDI and
DEDI JUSADI.
Usaha yang sudah dilakukan selama ini untuk mencari kandidat dari bahan
nabati pengganti tepung ikan adalah tepung bungkil kedele. Hal ini disebabkan
tepung bungkil kedele memiliki nilai nutrisi yang baik hampir menyerupai tepung
ikan. Hingga saat ini tepung bungkil kedele masih diimpor dari beberapa Negara
dan harganya cenderung meningkat selama satu decade terakhir. Oleh karena itu
perlu dicari bahan sumber protein nabati alternative yang memiliki kualitas seperti
halnya tepung bungkil kedele, harganya lebih kompetitif, berbasis hasil samping
industry lokal dan tersedia secara berkesinambungan. Bungkil biji kapuk
merupakan salah satu sumber protein nabati dari hasil pengolahan minyak biji
kapuk yang dapat digunakan sebagai sumber protein pakan udang. Keterbatasan
dari biji kapuk adalah mengandung zat antinutrien gosipol dan asam lemak
siklopropenat. Gosipol bebas dan asam lemak siklopropenat dapat mengganggu
fungsi hepatopankreas, fungsi enzim pencernaan dan komposisi lemak tubuh.
Oleh karena itu dilakukan penelitian tentang Substitusi Tepung Bungkil Kedele
Glycine max dengan Tepung Bungkil Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan
Juvenil Udang Vaname Litopenaeus vannamei : Kajian Histologi, Enzimatik dan
Komposisi Asam Lemak Tubuh
Penelitian pertama meganalisis pengaruh tepung biji kapuk terhadap
histologi, aktivitas enzim dan komposisi asam lemak tubuh juvenile udang
vaname. Udang vaname yang digunakan dalam penelitian ini berukuran 6,13±0,5
g. Udang dipelihara dalam akuarium yang berukuran 60x80x40 cm dengan
kepadatan 10 ekor/akuarium. Udang diberi pakan secara satiation dengan
frekuensi empat kali sehari. Dalam penelitian ini digunakan 5 perlakuan pakan.
Pakan A digunakan pakan komersial, pakan B, C, D dan E pakan komersial
diganti oleh biji kapuk pada level 10, 20, 30 dan 40%. Penelitian ini menggunakan
rancangan acak lengkap dengan 5 perlakuan diulang 3 kali. Tingkat kelangsungan
hidup, jumlah pakan yang dikonsumsi, aktivitas enzim pencernaan (protease,
lipase dan amilase), kandungan gosipol dan asam lemak siklopropenat, komposisi
asam lemak tubuh serta histologi dari hepatopankreas dievaluasi dalam penelitian
ini. Uji statistik dilakukan pada semua parameter yang dievaluasi kecuali pada
komposisi asam lemak tubuh dan histologi hepatopankreas diuji secara deskriptif
eksploratif. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa udang yang diberi pakan B,
C, D dan E terjadi kerusakan pada hepatopankreas yang diikuti dengan penurunan
aktivitas enzim pencernaan yang diakhiri dengan kematian udang. Selanjutnya
hasil penelitian ini memperlihatkan terjadi penurunan palatabilitas dari pakan
yang mengandung tepung biji kapuk dengan berbagai level. Pemberian pakan
berbiji kapuk menyebabkan perubahan komposisi asam lemak tubuh dari tak
jenuh menjadi jenuh terutama pada asam lemak oleat, arachidat dan eicosanoat.
Penelitian kedua menganalisis pengaruh minyak biji kapuk terhadap
histologi, aktivitas enzim dan komposisi asam lemak tubuh juvenile udang
vaname. Udang vaname yang digunakan dalam penelitian ini berukuran 6,5±0,6 g.
Udang dipelihara dalam akuarium yang berukuran 60x80x40 cm dengan
kepadatan 10 ekor/akuarium. Udang diberi pakan secara satiation dengan
frekuensi empat kali sehari. Dalam penelitian ini digunakan 5 perlakuan pakan.
Pakan A digunakan pakan komersial, pakan B, C, D dan E pakan komersial
diganti oleh minyak biji kapuk pada level 0, 6, 12 dan 18%. Penelitian ini
menggunakan rancangan acak lengkap dengan 5 perlakuan diulang 3 kali. Tingkat
kelangsungan hidup, jumlah pakan yang dikonsumsi, aktivitas enzim pencernaan
kandungan gosipol dan asam lemak siklopropenat, komposisi asam lemak tubuh
serta histologi dari hepatopankreas dievaluasi dalam penelitian ini. Uji statistik
dilakukan pada semua parameter yang dievaluasi kecuali pada komposisi asam
lemak tubuh dan histologi hepatopankreas diuji secara deskriptif eksploratif. Hasil
penelitian ini menunjukkan bahwa udang yang diberi pakan C, D dan E terjadi
kerusakan pada hepatopankreas yang diikuti dengan penurunan aktivitas enzim
pencernaan yang diakhiri dengan kematian udang. Selanjutnya hasil penelitian ini
memperlihatkan terjadi penurunan palatabilitas dari pakan yang mengandung
minyak biji kapuk dari berbagai level. Pemberian pakan yang mengandung
minyak biji kapuk menyebabkan perubahan komposisi asam lemak tubuh dari tak
jenuh menjadi jenuh terutama pada asam lemak oleat, arachidat dan eicosanoat.
Penelitian ketiga menganalisis substitusi tepung bungkil kedele dengan
tepung bungkil biji kapuk terhadap sintasan dan pertumbuhan juvenile udang
vaname. Udang vaname yang digunakan dalam penelitian ini berukuran 6,0±0,5 g.
Udang dipelihara dalam akuarium yang berukuran 60x80x40 cm dengan
kepadatan 10 ekor/akuarium. Udang diberi pakan secara satiation dengan
frekuensi empat kali sehari. Dalam penelitian ini digunakan 7 perlakuan pakan.
Pakan A sebagai control tidak diberikan tepung bungkil biji kapuk (TBBK), pakan
B, C, D dan E diberikan masing-masing pada level TBBK 5, 10, 15 dan 20%,
pakan F dan G diberikan pada level TBBK 15 dan 20 dimana TBBKnya dipanasi
terlebih dahulu. Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan 7
perlakuan diulang 3 kali. Pertumbuhan relatif, tingkat kelangsungan hidup, jumlah
pakan yang dikonsumsi, aktivitas enzim pencernaan komposisi asam lemak tubuh,
retensi protein dan lemak serta histologi dari hepatopankreas dievaluasi dalam
penelitian ini. Uji statistik dilakukan pada semua parameter yang dievaluasi
kecuali pada komposisi asam lemak tubuh, retensi protein dan lemak dan histologi
hepatopankreas diuji secara deskriptif eksploratif. Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa udang yang diberi pakan C, D, E, F dan G terjadi kerusakan
pada hepatopankreas yang diikuti dengan penurunan aktivitas enzim pencernaan
setelah hari ke-20. Selanjutnya hasil penelitian ini memperlihatkan terjadi
penurunan palatabilitas pada mengkonsumsi pakan yang mengandung TBBK diats
5% (pakan C, D, E, F dan G). Perubahan komposisi asam lemak tubuh udang
terjadi pada semua pakan yang mengandung TBBK.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pemberian tepung biji
kapuk dan minyak biji kapuk dalam pakan dapat mempengaruhi aktivitas enzim
pencernaan, kerusakan hepatopankreas, komposisi dan kandungan asam lemak
tubuh serta tingkat kelangsungan hidup juvenile udang vaname; pemberian tepung
bungkil biji kapuk sampai batas tertentu dalam pakan tidak mempengaruhi
aktivitas enzim, kerusakan hepatopankreas, laju pertumbuhan dan kelangsungan
hidup juvenile udang vaname; substitusi tepung bungkil kedele dengan tepung
bungkil biji kapuk dapat diberikan sampai batas 5%.
@Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah, dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
SUBSTITUSI TEPUNG BUNGKIL KEDELE Glycine max
DENGAN TEPUNG BUNGKIL BIJI KAPUK Ceiba petandra
DALAM PAKAN JUVENIL UDANG VANAME
Litopenaeus vannamei : KAJIAN HISTOLOGI, ENZIMATIK
DAN KOMPOSISI ASAM LEMAK TUBUH
WELLEM HENRIK MUSKITA
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup :
1. Dr.Ir. Mia Setiawati, M.Si (Staf Pengajar FPIK IPB)
2. Dr.Ir. Sukenda, M.Sc (Staf Pengajar FPIK IPB)
Penguji pada Ujian Terbuka
1. Dr. Zafril Imran Azwar, MS (Pusat Penelitian dan Pengembagan Budidaya
Perikanan, Kementrian Kelautan dan Perikanan)
2. Dr.Ir. Nur Bambang PU, MS (Staf Pengajar FPIK IPB)
Judul Disertasi
: Substitusi Tepung Kedele Glycine max dengan Tepung
Biji Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil Udang
Vaname Litopenaeus vannamei : Kajian Histologi,
Enzimatik dan Komposisi Asam Lemak Tubuh
Nama
: Wellem Henrik Muskita
NIM
: C161060041
Menyetujui :
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.
Ketua
Dr. M. Agus Suprayudi
Anggota
Dr. Dedi Jusadi
Anggota
Mengetahui
Ketua Program Studi
Ilmu Perairan
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr.
Tanggal Ujian : 27 Januari 2012
Tanggal Lulus :
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karuniaNya sehingga penulisan disertasi ini dapat diselesaikan.
Disertasi ini berjudul “Substitusi Tepung Kedele Glycine max dengan Tepung Biji
Kapuk Ceiba petandra dalam Pakan Juvenil Udang Vaname Litopenaeus
vannamei : Kajian Histologi, Enzimatik dan Komposisi Asam Lemak Tubuh”.
Berbagai pihak telah banyak membantu dalam proses penyelesaian tulisan
ini, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1.
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S. selaku Ketua Komisi dan Bapak Dr. M.
Agus Suprayudi dan Bapak Dr. Dedi Jusadi masing-masing sebagai Anggota
Komisi Pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingan mulai
dari rencana penelitian sampai penyelesaian disertasi ini.
2.
Bapak Rektor Universitas Haluoleo, Dekan Fakultas Perikanan dan Kelautan
Universitas Haluoleo yang telah memberikan kesempatan kepada penulis
untuk mengikuti Program Doktor (S3) pada Program Pascasarjana Institut
Pertanian Bogor.
3.
Bapak Rektor Institut Pertanian Bogor, Dekan Sekolah Pascasarjana, Dekan
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, dan Ketua Program Studi Ilmu
Perairan beserta seluruh staf yang telah memberikan kesempatan penulis
untuk mengikuti kuliah, menyediakan sarana pendidikan dan administrasi
akademik selama menempuh studi.
4.
Ibu Dr. Ir. Mia Setiawati, M.Si dan Bapak Dr. Ir. Sukenda, M.Sc selaku
penguji luar komisi pada ujian tertutup, Bapak Dr. Zafril Imran Azwar, MS
dan Bapak Dr. Ir. Nur Bambang PU, MS selaku penguji luar komisi pada
ujian terbuka atas masukan dan sarannya dalam penyempurnaan Disertasi ini.
5.
Bapak Dr. Kardio Praptokardio, Bapak Dr. Chairul Muluk, Bapak Prof. Dr.
MF Rahardjo beserta keluarga yang telah memberikan dukungan dan penuh
perhatian sejak penulis masuk pada Program Studi Ilmu Perairan.
6.
Kementrian Pendidikan Nasional (DIKTI) atas bantuan Beasiswa kepada
penulis selama mengikuti program Doktor.
7.
Bapak Prof. Dr. La Rianda, M.Si selaku Direktur Sekolah Pascasarjana
Universitas Haluoleo yang telah memberikan motivasi kepada penulis dalam
penyelesaian studi.
8.
Bapak Prof. Dr. H. Faad Maonde, MS beserta Ibu Ir. Hj. Husna, MP yang
telah memberikan motivasi dan doa kepada penulis dalam penyelesaian studi.
9.
Bapak Sumardi selaku teknisi pada Laboratorium Pusat Studi Ilmu Kelautan
IPB Ancol yang telah memberikan bantuannya selama penulis melakukan
penelitian.
10. Pemerintah Provinsi Sulawesi Tenggara, PT ANTAM, dan Program Mitra
Bahari-COREMAP II yang telah memberikan bantuan dana penelitian dalam
Disertasi ini.
11. Dr. Ir. La Baco, M.Si, Dr. Ir. Andi Irwan Nur, MES, Dr. Ir. La Anadi, M.Si,
Ir. Abdul Hamid, M.Si, Ir. Asnani, M.Si, Ir. Naslina, M.Si, dan Ir. Amrullah,
M.Si terimakasih atas kebersamaan, kedekatan, candatawa dan pengertian
selama di Bogor.
12. Ayahanda E. Muskita (Almarhum) dan Ibunda Zunanna Salmon
(almarhumah), kakanda Joke Muskita dan adik Ot Muskita, keluarga besar
Muskita Hitipeuw, keluarga besar Muskita Manuhutu, keluarga besar Muskita
Sopacua, keluarga besar Muskita Paila, keluarga besar Muskita Hetharie serta
keponakan-keponakan yang terus berdoa dan mendorong keberhasilan studi,
hanya Disertasi ini yang dipersembahakan.
13. Keluarga Besar Forum Mahasiswa Sulawesi Tenggara dan Persatuan
Mahasiswa Maluku atas kerjasamanya.
14. Semua pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuan yang tidak dapat
penulis sebutkan satu-persatu.
Akhirnya penulis menyadari bahwa disertasi ini hanyalah karya dari
manusia biasa sehingga akan jauh dari kata “sempurna”, oleh karena itu saran dan
masukan dari berbagai pihak sangat diharapkan guna menyempurnakan Disertasi
ini.
Semoga Disertasi ini dapat memberikan manfaat bagi para pihak yang
berkepentingan khususnya bagi penulis, Amin.
Bogor, Januari 2012
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Raha Kabupaten Muna Provinsi Sulawesi Tenggara
pada tahun 1963 sebagai anak kelima dari 7 bersaudara pasangan E. Muskita
(almarhum) dengan Zunanna Salmon (almarhumah). Pendidikan S1 diselesaikan
tahun 1987 pada Jurusan Akuakultur Fakultas Peternakan dan Perikanan Universitas
Hasanuddin Makassar. Tahun 2006 penulis menyelesaikan studi S2 pada Program
Studi Ilmu Perairan Institut Pertanian Bogor. Tahun 2006 penulis mendapat
kesempatan untuk melanjutkan pendidikan S3 pada Program Ilmu Perairan Institut
Pertanian Bogor dengan sumber dana BPPS Dikti.
Sejak tahun 1989 maka penulis menjadi staf pengajar pada Fakultas
Pertanian Universitas Haluoleo Kendari. Disamping itu sejak tahun 1998 sampai
sekarang, penulis menjadi peneliti pada Pusat Penelitian Lingkungan Hidup (PPLH)
Universitas Haluoleo Kendari.
Karya ilmiah yang berjudul “Effek Pemberian Tepung Biji Kapuk (Ceiba
petandra) : Hubungannya dengan aktivitas enzim pencernaan juvenil udang vaname
(Litopenaeaus vannamei) ” akan diterbitkan pada jurnal ilmiah ICHTYHOS Vol. 11
No. 2 Juli 2012 dan “Effek Pemberian Tepung Biji Kapuk (Ceiba petandra) :
Hubungannya histologi hepatopankrea sjuvenil udang vaname (Litopenaeaus
vannamei) ” akan diterbitkan pada jurnal ilmiah Agriplus untuk volume 22 (1)
Januari tahun 2012. Kedua karya ilmiah tersebut merupakan bagian dari penelitian
disertasi yang dilakukan oleh penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Hipotesis
Novelty
TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan Udang
Kebutuhan Nutrisi dan Kelayakan Kualitas Air bagi Pertumbuhan
Udang
Bungkil Bji Kapuk dan Kapas
Biji Kapuk sebagai Sumber Nutrisi berikut Keterbatasannya
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian Tahap Pertama
Penelitian Tahap Kedua
Penelitian Tahap Ketiga
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Tepung Biji Kapuk Terhadap Histologi, Enzimatik dan
Komposisi Asam Lemak Tubuh Juvenile Udang Vaname
Pengaruh Minyak Biji Kapuk Terhadap Histologi, Enzimatik, dan
Komposisi Lemak Tubuh Juvenile Udang Vaname
Substitusi Tepung Bungkil Kedele dengan Tepung Bungkil Biji
Kapuk dalam Pakan Buatan Terhadap Sintasan dan Pertumbuhan
Juvenile udang vaname
Pembahasan Umum
xvi
xvii
xix
1
3
4
4
4
5
5
8
9
19
19
24
27
31
44
58
75
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
85
85
DAFTAR PUSTAKA
87
LAMPIRAN-LAMPIRAN
93
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Komposisi kimia bungkil biji kapuk menurut beberapa
sumber pustaka (%)
2 Komposisi asam lemak dari biji kapas dan kapuk (%)
3 Jenis dan persentasi asam amino pada bungkil biji kapuk
menurut beberapa sumber
4 Komposisi pakan uji dan analisis proksimat pada penelitian
tahap pertama
5 Komposisi pakan uji dan analisis proksimat pada penelitian
tahap kedua
6 Komposisi pakan uji dan analisis proksimat pada penelitian
tahap ketiga
7 Rataan kandungan ALS (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pegambilan sampel dari setiap
perlakuan
8 Rataan kandungan gosipol (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pegambilan sampel dari setiap
perlakuan
9 Rataan kandungan ALS (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pegambilan sampel dari setiap
perlakuan
10 Rataan kandungan gosipol (mg/g) hepatopankreas dari setiap
sampel udang antar waktu pengambilan sampel dari setiap
perlakuan
11 Rataan jumlah pakan yang dikonsumsi udang dari setiap
perlakuan (g/ekor)
12 Rataan retensi protein dan lemak (%) pada tubuh juvenile
udang dari setiap pemberian TBBK yang berbeda
10
10
11
20
25
27
31
32
45
45
68
70
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Asam lemak siklopropenat : asam sterkulat dan malvalat
2 Struktur gossypol
3 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 10 % TBK dan 0% TBK
4 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 20% TBK dan 0% TBK
5 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 30 % TBK dan 0% TBK
6 Hepatopankreas juvenil udang yang diberi pakan
mengandung 40 % TBK dan 0% TBK
7 Aktivitas enzim protease (unit/menit/g) pada juvenil udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung TBK yang
berbeda
8 Aktivitas enzim lipase (unit/menit/g) pada juvenil udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung TBK yang
berbeda
9 Aktivitas enzim amilase (unit/menit/g) pada juvenil udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung TBK yang
berbeda
10 Komposisi asam lemak tubuh juvenil udang yang diberi
pakan mengandung TBK yang berbeda
11 Rataan jumlah pakan yang dikonsumsi juvenil udang
(g/ekor)
12 Rataan tingkat kelangsungan hidup udang yang diberi pakan
mengandung TBK yang berbeda
13 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung minyak ikan dan 0 % MBK
14 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 6 % MBK dan 0 % MBK
15 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 12% MBK dan 0% MBK
16 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 18 % MBK dan 0 % MBK
17 Aktivitas enzim protease (unit/menit/g) pada juvenile udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung MBK yang
berbeda
18 Aktivitas enzim lipase (unit/menit/g) pada juvenile udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung MBK yang
berbeda
19 Aktivitas enzim amilase (unit/menit/g) pada juvenile udang
yang mengkonsumsi pakan yang mengandung MBK yang
berbeda
12
14
33
34
34
35
36
37
38
39
41
43
46
47
47
48
49
50
51
20 Komposisi asam lemak tubuh juvenile udang yang diberi
pakan mengandung MBK yang berbeda
21 Rataan jumlah pakan yang dikonsumsi juvenile udang
dari setiap perlakuan selama penelitian (g/ekor)
22 Rataan tingkat kelangsungan juvenile hidup udang yang
diberi pakan mengandung MBK yang berbeda
23 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 10% TBBK dan 0% TBBK
24 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 15% TBBK dan 0% TBBK
25 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 20% TBBK dan 0% TBBK
26 Hepatopankreas juvenile udang yang diberi pakan
mengandung 15% TBBK dipanasi dan 20 % TBBK
dipanasi
27 Aktivitas enzim protease (unit/menit/g) pada juvenile udang
dari setiap perlakuan yang berbeda
28 Aktivitas enzim lipase (unit/menit/g) pada juvenile udang
dari setiap perlakuan yang berbeda
29 Aktivitas enzim amilase (unit/menit/g) pada juvenile udang
dari setiap perlakuan yang berbeda
30 Komposisi lemak tubuh juvenile udang yang diberi pakan
mengandung TBBK yang berbeda
31 Rataan pertumbuhan relatif juvenile udang yang diberi pakan
yang mengandung TBBK yang berbeda
32 Rataan tingkat kelangsungan hidup juvenile udang dari
setiap perlakuan yang berbeda
53
55
56
58
59
60
60
61
63
64
66
71
73
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Hasil analisis proksimat pakan komersial dan tepung biji
kapuk (%)
2 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis ALS dan
gosipol penelitian tahap pertama
3 Metode Pengukuran gosipol bebas
4 Metode Pengukuran Asam Lemak Siklopropenat
5 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis aktivitas
enzim penelitian tahap pertama
6 Metode analisis aktivitas enzim
7 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis asam lemak
tubuh penelitian tahap pertama
8 Kondisi Gas Chromatografi saat melakukan pengukuran asam
lemak siklopropenat
9 Prosedur analisis proksimat
10 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk histologi penelitian
tahap pertama
11 Prosedur pembuatan preparat histologi
12 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis ALS dan
gosipol penelitian tahap kedua
13 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis aktivitas
enzim penelitian tahap kedua
14 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis asam lemak
tubuh penelitian tahap kedua
15 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk histologi penelitian
tahap kedua
16 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis aktivitas
enzim penelitian tahap ketiga
17 Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk analisis asam lemak
tubuh penelitian tahap ketiga
18 Hasil analisis proksimat tubuh awal dan akhir udang yang
dipelihara selama 40 hari dari setiap perlakuan pada
penelitian ketiga
Jumlah sampel udang (ekor) yang diambil berdasarkan waktu
pengambilan dari setiap perlakuan untuk histologi penelitian
93
93
93
94
94
94
95
96
96
98
99
100
100
100
101
101
101
102
19 tahap ketiga
Hasil pengukuran kandungan Asam Lemak Siklopropenat
pada hepatopankreas udang pada penelitian pertama
20 Hasil analisis statistik kandungan asam lemak siklopropenat
pada hepatopankreas udang pada penelitian pertama
21 Hasil pegukuran kandungan gosipol pada hepatopankreas
udang dari setiap perlakuan pada penelitian pertama
22 Hasil
analisis
statistik
kandungan
gosipol
pada
hepatopankreas udang pada penelitian pertama
23 Hasil analisis statistik aktivitas enzim protease pada
penelitian pertama
24 Hasil analisis statistik aktivitas enzim lipase pada penelitian
pertama
25 Hasil analisis statistik aktivitas enzim amilase
pada
penelitian pertama
26 Komposisi asam lemak tubuh dan kandungan berdasarkan
perlakuan pada penelitian pertama
27 Perubahan asam lemak tubuh berdasarkan perlakuan pada
penelitian pertama
28 Jumlah pakan yang dikonsumsi udang (g/ekor) dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap pertama
29 Hasil analisis statistik jumlah pakan yang dikonsumsi udang
(g/ekor) dari setiap perlakuan pada penelitian tahap pertama
30 Tingkat kelangsungan hidup udang (%) dari setiap perlakuan
pada penelitian tahap pertama
31 Hasil analisis statistik tingkat kelangsungan hidup udang dari
setiap perlakuan pada penelitian tahap pertama
Kandungan asam lemak siklopropenat pada hepatopankreas
32 udang dari setiap perlakuan pada penelitian kedua
Hasil analisis statistik asam lemak siklopropenat dari setiap
33 perlakuan pada penelitian kedua
Kandungan gosipol (mg/g) pada hepatopankreas udang dari
34 setiap perlakuan pada penelitian kedua
Hasil analisis statistik gosipol dari setiap perlakuan pada
35 penelitian kedua
Hasil analisis statistik aktivitas enzim protease pada
36 penelitian kedua
Hasil analisis statistik aktivitas enzim lipase pada penelitian
37 kedua
Hasil analisis statistik aktivitas enzim amilase
pada
38 penelitian kedua
Komposisi asam lemak tubuh dan kandungan (mg/g)
39 berdasarkan perlakuan pada penelitian kedua
Perubahan asam lemak tubuh (%) berdasarkan perlakuan pada
40 penelitian kedua
103
41 Jumlah pakan yang dikonsumsi udang (g/ekor) dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap kedua
111
103
104
104
105
105
105
106
106
106
107
107
107
108
108
108
109
109
109
110
110
110
111
42 Hasil analisis statistik jumlah pakan yang dikonsumsi udang
(g/ekor) dari setiap perlakuan pada penelitian tahap kedua
43 Tingkat kelangsungan hidup udang (%) dari setiap perlakuan
pada penelitian tahap kedua
44 Hasil analisis statistik tingkat kelangsungan hidup udang dari
setiap perlakuan pada penelitian tahap kedua
45 Hasil analisis statistik aktivitas enzim protease dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
46 Hasil analisis statistik aktivitas enzim lipase pada dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
47 Hasil analisis statistik aktivitas enzim amilase pada dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
48 Komposisi asam lemak tubuh dan kandungan (mg/g)
berdasarkan perlakuan pada penelitian ketiga
49 Perubahan asam lemak tubuh (%) berdasarkan perlakuan pada
penelitian ketiga
50 Jumlah pakan yang dikonsumsi (g/ekor) dari setiap perlakuan
pada penelitian tahap ketiga
51 Hasil analisis statistik jumlah pakan yang dikonsumsi
(g/ekor) dari setiap perlakuan pada penelitian tahap ketiga
52 Hasil analisis retensi protein (%) berdasarkan perlakuan pada
penelitian ketiga
53 Hasil analisis retensi lemak (%) berdasarkan perlakuan pada
penelitian ketiga
54 Pertumbuhan relatif juvenil udang (%) berdasarkan perlakuan
pada penelitian ketiga
55 Hasil analisis statistik pertumbuhan relatif juvenil udang
berdasarkan perlakuan pada penelitian ketiga
56 Tingkat kelangsungan hidup juvenil udang (%) dari setiap
perlakuan pada penelitian tahap ketiga
57 Hasil analisis statistik tingkat kelangsungan hidup udang (%)
dari setiap perlakuan pada penelitian tahap ketiga
58 Kandungan Asam lemak siklopropenat dan gosipol dalam
pakan uji (mg/kg pakan) berdasarkan hasil perhitungan dari
59 setiap perlakuan pada penelitian tahap ketiga
111
112
112
112
113
113
113
114
114
115
117
117
118
119
119
120
120
1
PENDAHULUAN
Latar belakang
Udang vaname Litopenaeus vannamei merupakan salah satu komoditas
andalan ekspor dalam sub sektor perikanan Indonesia. FAO (2010) menyebutkan
pada tahun 2007 Indonesia menempati rangking 4 dunia dengan total ekspor udang
vaname sebesar 140 ribu ton, dan ini terus meningkat naik ke posisi 3 pada tahun
2008 dengan total ekspor 168 ribu ton. Budidaya udang secara intensif merupakan
salah satu cara untuk meningkatkan produksi. Budidaya udang secara intensif
menyebabkan ketergantungan yang besar terhadap penggunaan pakan buatan. Dalam
budidaya umumnya pakan buatan berkontribusi antara 48-89% dari biaya produksi
(Suprayudi 2010).
Sampai saat ini, sumber protein utama dan terbaik dalam produksi pakan
buatan udang adalah tepung ikan. Masalahnya adalah ketersediaan tepung ikan
bersifat fluktuatif dan harganya relatif mahal, hal ini disebabkan Indonesia masih
mengimpor tepung ikan. Dari tahun 2004–2009, impor tepung ikan meningkat dari
28.620,57 ton menjadi 47.518,97 ton (rata-rata kenaikan 15,14%), dengan harga ratarata per ton pada tahun 2009 adalah 916,12 USD (KKP 2010). Oleh karena itu perlu
dicari bahan sumber protein baru yang memiliki kualitas dan kuantitas seperti halnya
tepung ikan. Untuk menggantikan tepung ikan tersebut harus mempunyai syarat yaitu
yang memiliki kandungan protein tinggi, memiliki asam amino yang mirip tepung
ikan, jumlahnya melimpah serta harganya lebih murah dari tepung ikan. Usaha yang
dilakukan selama ini sebagai pengganti tepung ikan adalah difokuskan pada protein
alternatif dari nabati yaitu tepung bungkil kedele. Hal ini disebabkan tepung bungkil
kedele memiliki nilai nutrisi yang baik dengan pola asam amino esensial yang dapat
memenuhi kebutuhan asam amino ikan maupun udang
dengan
protein
yang
dikandung berkisar 38-49% (Tacon 1995). Namun tepung bungkil kedele mempunyai
asam amino pembatas yaitu metionin dan sistein (Hertrampf dan Felicita 2000).
Selain itu kendala yang dihadapi adalah harga relatif mahal serta sebagian besar
2
masih diimpor. Dari tahun 2004–2009, impor kedele meningkat dari 9.776,1 ton
menjadi 53.475,8 ton (rata-rata kenaikan 110,03%), dengan harga rata-rata per ton
pada tahun 2009 adalah 734,43 USD (KKP 2010). Oleh karena itu perlu dicari bahan
sumber protein nabati baru yang memiliki kualitas dan kuantitas seperti halnya
tepung bungkil kedele sebagai sumber protein nabati, harga kompetitif, hasil samping
industri, jumlah melimpah, berbasis lokal, berkesinambungan dan berkualitas.
Kandidat protein nabati lain yang dapat mensubstitusi tepung bungkil kedele
adalah tepung bungkil biji kapuk Ceiba petandra. Bungkil biji kapuk merupakan
salah satu sumber protein nabati dari hasil pengolahan minyak biji kapuk yang
berpotensi digunakan sebagai sumber protein nabati pada udang. Bungkil biji kapuk
mengandung protein kasar berkisar 24-32 % dari bahan kering (Kardivel et al. 1984)
dan memiliki asam amino yang menyerupai kedele (Hartutik 2000). Hasil analisis
Laboratorium Nutrisi FPIK IPB (2011), tepung biji kapuk mengandung protein kasar
24,3%, lemak 23,9% dan BETN 24,1% dari bahan kering. Salah satu keterbatasan
dari biji kapuk untuk digunakan sebagai bahan baku pakan adalah mengandung zat
antinutrien berupa gosipol dan asam lemak siklopropenat (Kategile et al. 1978). Hasil
analisis Laboratorium Pusat Penelitian Biologi LIPI (2011), kandungan gosipol dan
asam lemak siklopropenat pada tepung biji kapuk masing-masing 1,4 dan 6,8 mg/g
bahan. Menurut Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat, rata-rata setiap tahun
tersedia biji kapuk sebesar 114.400 ton (Badan Penelitian Tanaman Rempah dan Obat
2009).
Beberapa penelitian telah dilakukan terhadap pemanfaatan bungkil biji kapas
dan bungkil biji kapuk pada ikan maupun udang. Bungkil biji kapas sebagai sumber
protein nabati pada ikan catfish, channel catfish dan Tilapia aurea (Robinson dan
Brent 1989). Lim (1996) tentang substitusi tepung biji kapas dalam pakan udang
Penaeus vannamei. Mazida (2007) penggunaan bungkil biji kapuk pada ikan lele
dumbo Clarias sp. Secara umum dilaporkan bahwa banyaknya bungkil biji kapas atau
bungkil biji kapuk yang diberikan pada pakan ikan atau udang bergantung pada
3
spesies ikan atau udang, kadar gosipol bebas, kadar protein dan keberadaan lisin (Lim
1996).
Penggunaan bungkil biji kapuk pada pakan udang vanname telah dilakukan,
namun belum memberikan hasil yang baik. Juvenil udang vaname yang diberi
bungkil biji kapuk sebanyak 30% pada pakan buatan, menunjukkan pada hari ke-6
terjadi kematian total (Utami 2008). Hal ini diduga oleh kandungan bahan toksik
yaitu berupa gosipol bebas dan/atau asam lemak siklopropenat yang terdapat dalam
pakan. Asam lemak siklopropenat pada ikan dapat mengakibatkan penghambatan
sistem desaturasi asam lemak dan konsekuensinya mempengaruhi metabolisme lipid,
abnormalitas secara histologi termasuk nekrosis hepatosit (Hendricks dan Bailey
1989). Sedang gosipol pada ikan dapat mengakibatkan kerusakan pada hati, ginjal,
menghambat kerja enzim proteolitik (Herman 1970; Cai et al. 2004).).
Berdasarkan hal tersebut diatas, diduga kematian tersebut mengganggu fungsi
biologis hepatotopankreas, enzimatik dan metabolisme lemak. Oleh karena itu perlu
suatu kajian mengenai histologi hepatopankreas, aktivitas enzim beserta perubahan
komposisi asam lemak tubuh pada udang vaname
Perumusan masalah
Dalam usaha budidaya udang vaname secara intensif diperlukan pakan yang
baik secara kualitas maupun kuantitas. Pada umumnya, pakan udang menggunakan
tepung ikan sebagai sumber protein hewani juga menggunakan tepung kedele sebagai
sumber protein nabati. Salah satu kandidat sumber protein nabati yang dapat
mensubstitusi tepung kedele adalah tepung bungkil biji kapuk.
Masalah yang dihadapi pada penggunaan bungkil biji kapuk sebagai sumber
protein nabati dalam pakan udang adalah tingkat kelangsungan hidup udang sangat
rendah bahkan mengalami kematian total (Utami 2008). Hal ini sehubungan
kandungan bahan toksik yang ada dalam bungkil biji kapuk yaitu gosipol bebas
dan/atau asam lemak siklopropenat. Pengaruh negatif asam lemak siklopropenat pada
ikan yaitu dapat mengakibatkan penghambatan sistem desaturasi asam lemak dan
konsekuensinya mempengaruhi metabolisme lipid, abnormalitas secara histologi
4
termasuk nekrosis hepatosit (Hendricks dan Bailey, 1989). Sedang gosipol yang
mengandung asam-asam phenolik mempunyai pengaruh negatif pada ikan yaitu dapat
menghambat kerja enzim proteolitik seperti tripsin dan pepsin (Cai et al. 2004).
Selanjutnya dapat mengurangi nafsu makan, kehilangan berat badan, anemia (Tacon
1995). Mazida (2007) menyatakan pemberian gosipol pada ikan lele dumbo dapat
mengakibatkan kerusakan pada hati.
Untuk mengetahui mekanismenya, perlu suatu kajian tentang dampak
pengaruh kandungan zat antinutrisi terhadap kerusakan hepatopankreas, aktivitas
enzim dan komposisi asam lemak tubuh juvenil udang vaname
Tujuan dan manfaat penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis substitusi tepung kedele
dengan tepung bungkil biji kapuk dalam pakan juvenil udang vaname : kajian secara
histologi, enzimatik dan komposisi asam lemak tubuh yang diberi pakan berbiji
kapuk
Manfaat dari penelitian sebagai landasan bagi penggunaan bungkil biji kapuk
sebagai sumber protein nabati pada pakan juvenile udang vaname
Hipotesis
Apabila kandungan asam lemak siklopropenat dan gosipol dalam tepung
bungkil biji kapuk lebih rendah dari tepung biji kapuk dan minyak biji kapuk, maka
dalam batas tertentu tepung bungkil biji kapuk dapat digunakan sebagai bahan
substitusi tepung bungkil kedele dalam pakan buatan juvenile udang vaname
Novelty
Efek pemberian pakan berbiji kapuk Ceiba petandra terhadap histologi, enzim
pencernaan dan komposisi asam lemak tubuh juvenile udang vaname Litopenaeaus
vannamei
5
TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan Udang
Pertumbuhan udang dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu pertumbuhan
yang mencakup pertumbuhan larva melalui proses metamorfose dan pertumbuhan
dalam pergantian pertambahan biomas atau ukuran tubuh. Secara umum laju
pertumbuhan krustase merupakan fungsi dari frekuensi ganti kulit dan pertambahan
bobot badan setiap proses ganti kulit tersebut (Sedgwick 1979; Wickins 1982;
Nurdjana 1986). Pada saat ganti kulit, udang sebagian bobotnya hilang sebagai
excuvia. Kehilangan bobot setiap ganti kulit ini mengakibatkan model pertumbuhan
krustase tidak kontinyu (Allen et al. 1984).
Kebutuhan nutrisi dan kelayakan kualitas air bagi pertumbuhan udang
Kebutuhan nutrisi
Kureshy dan Davis (2002) melaporkan bahwa kebutuhan maksimum protein
juvenil udang vaname 32%. Velasco et al. (2000) melakukan penelitian pengaruh
protein dan kadar energi terhadap pertumbuhan postlarva udang vaname. Hasilnya,
menunjukkan bahwa adanya perbaikan pertumbuhan pada kadar protein kasar
berkisar 10-33% dan kadar lemak 3-7%. Lebih lanjut dikatakan bahwa tingkat
kelangsungan hidup 80% pada semua perlakuan dan tidak adanya perbedaan
pertumbuhan kecuali pada kadar protein 10%. Lawrence et al. (1995), menyatakan
bahwa penambahan 45% tepung kedele dalam pakan dengan 25% protein kasar
menunjukkan berat optimum dari udang vaname. Davis et al. (2002), menyatakan
bahwa udang vaname yang diberi makan tepung kacang polong “pea meal” dengan
taraf 5, 10 dan 20% menemukan kandungan protein dan energi kecernaan tinggi tanpa
menunjukkan pengaruh yang merugikan terhadap pertumbuhan atau kelangsungan
hidup. Cruz-Suarez et al. (2001) menemukan rasio P/E (20 mg/KJ DE) pada juvenil
vaname yang diberi pakan mengandung 25-35% protein dari tepung kacang sebagai
sumber protein nabati yang dominan.
6
Lim et al. (1997) menyatakan bahwa udang yang diberi pakan yang
mengandung minyak ikan menhaden mempunyai pertumbuhan dan kelangsungan
hidup terbaik dibandingkan dengan minyak biji rawi (linseed). Selanjutnya
dikatakan n-6 dan n-3 HUFA adalah asam lemak esensial untuk juvenil udang
Litopenaeus vannamei, bagaimanapun juga asam lemak n-3 mempromosi
pertumbuhan lebih cepat dibandingkan asam lemak n-6. Asam lemak esensial,
terutama kelompok HUFA (Highly Unsaturated Fatty Acids) dan PUFA
(Polyunsaturated Fatty Acids) mempunyai peranan yang penting untuk kegiatan
metabolisme tubuh organisme, komponen membran (fosfolipid dan kolesterol),
hormon (metabolisme steroids dan vitamin D), aktiviasi enzim-enzim tertentu dan
prekursor dari prostanoids dan leukosit. Asam lemak yang esensial bagi krustase
yaitu 18:2n-6 (linoleat), 18:3n-3 (linolenat), 20:5n-3 (eikosapentaenoat, EPA) dan 20:
6n-3 (dokosahexaenoat, DHA) (Kanazawa dan Teshima 1979, diacu dalam Karim
1998). Kolesterol tidak dapat disintesa didalam tubuh udang, oleh karena itu
diperlukan penambahan kolesterol dalam pakan udang. Teshima dan Kanazawa
(1971), diacu dalam Cuzon et al. (2004) menyatakan bahwa kolesterol
dipertimbangkan sebagai nutrient yang esensial yang harus ditambahkan dalam pakan
udang.
Peranan karbohidrat selain sebagai sumber energi juga sebagai precursor
berbagai hasil intermediat yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan. Misalnya
untuk biosintesis asam amino non essensial dan asam-asam nukleat. Manfaat lain dari
karbohidrat dalam pakan adalah pakan yang mengandung karbohidrat dan lemak
yang tepat dapat mengurangi penggunaan protein sebagai sumber energi yang dikenal
dengan protein sparing effect. Terjadinya protein sparing effect oleh karbohidrat dan
lemak dapat menurunkan biaya produksi pakan dan mengurangi pengeluaran limbah
nitrogen ke lingkungan (Peres dan Teles 1979). Stabilitas pakan dan ukuran pakan
harus diperhitungkan. Pemakaian alginat, gelatin, karboksi metil selulosa (CMC)
sebagai bahan pengikat dapat memberikan stabilitas pakan yang baik (NRC 1983)
7
Vitamin adalah senyawa organik yang dibutuhkan oleh udang agar
pertumbuhan dan kesehatannya lebih baik. Vitamin berfungsi sebagai katalisator
dalam proses-proses biokimia yang berlangsung didalam organisma dan berfungsi
sebagai koenzim didalam sistem biologis. Kadar minimal untuk beberapa kebutuhan
minimal vitamin dalam pakan udang adalah thiamin 120 mg/kg pakan, (Deshimaru
dan Kuroki 1976, diacu dalam Effendi 1992), cholin 600 mg/100g pakan dan inositol
200 mg/100g pakan (Kanazawa 1989) dan vitamin C 10.000 mg/kg pakan (NRC
1983).
Unsur-unsur mineral mempunyai peranan yang sangat penting bagi berbagai
macam aspek metabolisme dalam udang. Mineral berfungsi untuk memperkuat tulang
dan eksoskeleton. Selain itu mineral berfungsi untuk menjaga keseimbangan tekanan
osmotik antara cairan tubuh dan dalam sistem saraf. Kanazawa et al. (1989)
menyatakan kebutuhan mineral dalam pakan udang Penaeus japonicus yaitu Ca (12%), P (1,04%), rasio Ca : P (1 : 1), dan Mg (0,30%).
Kelayakan kualitas air
Kualitas air yang sesuai bagi kehidupan organisma akuatik merupakan faktor
penting karena berpengaruh terhadap reproduksi, pertumbuhan dan kelangsungan
hidup organisma perairan. Cuzon et al. (2004) menyatakan faktor lingkungan harus
optimal bagi proses fisiologi udang Litopenaeus vannami. Selanjutnya dikatakan
bahwa kebutuhan nutrisi dapat berubah sesuai dengan variasi faktor lingkungan
seperti salinitas, temperatur, pH dan oksigen terlarut dan NH3. Saoud et al. (2003)
menyatakan bahwa udang vaname dapat tumbuh pada perairan dengan salinitas
berkisar 0,5-38,3 ppt
Temperatur mempengaruhi status fisiologi udang. Temperatur mempengaruhi
aktivitas enzim, konsumsi pakan dan tingkat pertumbuhan. Wyban et al. (1995)
menyatakan temperatur optimal bagi juvenil udang vaname berubah sesuai dengan
umur. Temperatur optimal bagi udang dengan ukuran berat kurang dari 5 g yaitu
30 oC, sedang untuk ukuran udang besar, temperatur optimal adalah 27 oC.
8
Nilai optimum pH bagi pertumbuhan udang yaitu berkisar 7,5-8,5 (Bray dan
Lawrence 1992). Sedang menurut Xiancai dan Yongquan (2001) adalah 7-10. Yang
(1990) menyatakan bahwa bagi pertumbuhan udang nilai optimum oksigen terlarut >
5 mg/l, sedang menurut Xiancai dan Yongquan (2001) yaitu > 4 mg/l. Kadar NH 3
yang tidak menghambat pertumbuhan yaitu < 0,1 mg/l (Wickins 1976).
Bungkil biji kapuk dan kapas
Bungkil biji kapuk dan kapas merupakan tanaman yang termasuk dalam
famili Malvaceae (Bombacaceae). Kedua tanaman ini mengandung gosipol dan asam
lemak siklopropenat. Selain itu pula mengandung protein yang cukup tinggi, namun
komposisi asam amino yang dikandungnya tidak lengkap. Asam amino kedua
bungkil kurang lengkap seperti lisin dan metionin yang merupakan sebagai faktor
pembatas untuk ikan (NRC 1983; Hertrampf dan Felicitas 2000). Untuk mencegah
kekurangan beberapa nutrien tersebut, maka dilakukan penambahan asam amino ke
dalam pakan dan kombinasi bahan nabati yang berbeda untuk memenuhi
keseimbangan nutriennya (Nwanna et al. 2005). Robinson dan Li (1994) menyatakan
bahwa penggunaan biji kapas melebihi 15% dapat menggantikan tepung bungkil
kedele, sedangkan penggunaan di atas 30% dengan penambahan lisin dapat
digunakan sebagai pakan ikan channel catfish. Lim (1996) menyatakan bahwa juvenil
udang Penaeus vannamei yang diberi pakan dengan substitusi 13,3% dan 26,5%
tepung biji kapas pada tepung hewan laut menunjukkan tingkat kelangsungan hidup
dan konsumsi pakan sama dibandingkan dengan di atas 26,5%. Selanjutnya dikatakan
bahwa juvenil udang yang diberi level 39,8% tepung biji kapas atau mengandung
1600 ppm gosipol bebas dapat menekan berat tubuh, mengurangi napsu makan dan
mortalitas yang tinggi.
9
Biji Kapuk sebagai sumber nutrisi berikut keterbatasannya
Tanaman kapuk
Tanaman kapuk termasuk dalam kerajaan Tanaman, devisi Magnoliophyta,
kelas Magnoliopsida, ordo Malvales, famili Malvaceae (Bombacaceae), genus Ceiba
dan spesies Ceiba pentandra. Tanaman kapuk mudah tumbuh di daerah tropis pada
ketinggian 100-200 m di atas permukaan laut (Setiadi 1983). Selanjutnya dikatakan
bahwa tanaman ini tahan terhadap kekurangan air, sehingga dapat ditanam di tegalan,
pematang sawah atau tepi jalan. Buah kapuk berbentuk lonjong dengan kulit keras
dan berwarna hijau jika masih muda dan coklat jika telah tua. Bentuk bijinya bulat,
kecil-kecil berwarna hitam dibungkus oleh selapis serat berwarna putih yang
merupakan dinding buah kapuk. Menurut Ochse et al. (1961) bahwa pohon kapuk
dapat bereproduksi terus menerus sampai umurnya mencapai 50-60 tahun.
Sihombing (1974), menyatakan setiap pohon kapuk dapat menghasilkan buah
berkisar 4000-5000 per tahun dengan pohon kapuk dewasa dapat menghasilkan
sekitar 150 kg biji kapuk per tahun. Setiap buah kapuk yang masak berisi sekitar
35% serat, 15% kulit buah dan 50% biji kapuk yang beratnya berkisar 25-40 gram.
BPS (1989) menyatakan bahwa diperkirakan perkebunan kapuk di Indonesia
mencapai areal seluas 33.529 ha dengan produksi kapuk 54.593 ton. Adanya
peningkatan produksi perkebunan akan diikuti oleh peningkatan biji kapuk yang
dapat dimanfaatkan sebagai sumber protein nabati yang pada akhirnya pula dapat
sebagai substitusi bungkil kedele. Menurut Balai Penelitian Tanaman Rempah dan
Obat, rata-rata setiap tahun tersedia biji kapuk sebesar 114.400 ton (Badan Penelitian
Tanaman Rempah dan Obat 2009).
Komposisi biji kapuk
Biji kapuk merupakan bagian dari buah kapuk yang beratnya dua pertiga
bagian dari berat buah kapuk. Menurut Ochse et al. (1961), dari biji kapuk ini dapat
dihasilkan minyak sebanyak 22–25% yang berwarna kekuning-kuningan dan hampir
10
tidak ada rasa sedangkan sisanya merupakan bungkil biji kapuk yang dapat digunakan
untuk makanan ternak.
Protein kasar yang terkandung dalam bungkil biji kapuk tinggi yaitu 27,60 %
(Sihombing dan Simamora 1979). Sedang NRC (1983) menyatakan tepung biji kapuk
memiliki kadar protein 41,7%, lemak 1,8 %, serat kasar 11,3% dan kadar abu 6,4%.
Hartadi et al. (1990) menyatakan bahwa bungkil biji kapuk mengandung protein
31,70%, serat kasar 24%, lemak kasar 9,7%, BETN 26,70 %, abu 7,9% dan Ca 0,4%.
Komposisi kimia bungkil biji kapuk dari beberapa sumber disajikan pada
Tabel 1.
Tabel 1
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Komposisi kimia bungkil biji kapuk menurut beberapa sumber
pustaka (%)
Komposisi
Kimia
Protein Kasar
Lemak
BETN
Serat Kasar
Abu
Bahan Kering
Sumber Pustaka
Lubis
(1963)
Suherman
(1973)
Sutardi
(1981)
NRC
(1983)
Kardivel
(1984)
32,85
6,71
21,70
30,34
8,39
83,90
31,13
5,83
23,21
31,57
6,93
90,90
29,60
7,58
25,50
30,10
7,59
83,90
41,7
1,8
11,3
6,4
-
32,28
9,70
36,34
36,34
7,91
88,60
Selain mengandung protein, bungkil biji kapuk juga mengandung lemak
berkisar 25–40 % dengan kandungan asam oleat 50%, asam linoleat 30% dan asam
palmitat 16% (Sihombing 1974). Komposisi asam lemak dari beberapa minyak nabati
disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Komposisi asam lemak dari biji kapas dan kapuk (%)
Sumber : Budi-Saroso (1992)
11
Dengan tingginya kandungan protein tersebut, maka bungkil biji kapuk dapat
dipakai sebagai sumber nutrisi yaitu sebagai substitusi tepung kedele dalam pakan
hewan, baik hewan darat maupun air pada jumlah tertentu. Dengan kandungan
protein yang cukup tinggi tersebut, diduga bungkil biji kapuk mempunyai komposisi
asam amino yang dapat saling mensubstitusi dengan asam amino yang dikandung
pada protein nabati lainnya seperti bungkil kedele. Presentasi komposisi asam amino
dari menurut Hartadi et al. (1990) dan Hartutik (2000) disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
13
14
15
Jenis dan persentasi asam amino pada bungkil biji kapuk menurut
beberapa sumber
Jenis asam amino
(%)
Valin
Phenilalanin
Methionin
Arginin
Tirosin
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lisin
Treonin
Serin
Glisin
Alanin
Sistein
Prolin
Sumber pustaka
Hartadi et al. (1990)
1,23
1,43
0,29
3,11
0,82
0,48
0,76
1,74
1,17
-
Hartutik (2000)*
0,72
0,71
0,10
1,50
0,34
0,24
0,49
0,94
0,59
0,40
0,67
0,62
0,60
0,07
0,58
Keterangan * : hasil ekstraksi mekanis tanpa pemanasan
Keterbatasan
Biji kapuk dan biji kapas yang merupakan tanaman dari famili Malvaceae
yang mengandung protein cukup tinggi serta antinutrient yaitu asam siklopropenat
dan gossypol (Hertrampf dan Felicitas 2000).
12
Asam lemak siklopropenat
Asam lemak siklopropenat adalah asam lemak toksik yang ditemukan pada
biji kapas dan biji baobab (Adansonia digitata) termasuk asam malvalat dan sterkulat
(Tacon 1995). Asam lemak siklopropenat adalah asam lemak yang mempunyai
gugus siklis yaitu gugus siklopropenat. Berdasarkan jumlah karbonnya dikenal 2
senyawa yaitu asam malvalat dan asam sterkulat (Gambar 1). Asam sterkulat adalah
asam 8-(2-oktil-1-siklopropenil) oktanoat dan asam malvalat adalah asam 7-(2-oktil1-siklopropenil) heptanoat (Phelps et al. 1964).
Gambar 1 Asam lemak siklopropenat : asam sterkulat dan malvalat
(Halver dan Hardi 2002).
Penggunaan bungkil biji kapuk sebagai pakan dibatasi oleh adanya
kandungan asam siklopropenat yang bersifat racun bagi ternak (Phelps et al. 1964;
Kategile et al. 1978; Thanu et al. 1983). Asam lemak siklopropenat ini pada
umumnya menyebabkan berbagai efek negatif yang merugikan baik secara ekonomi
maupun pro