Nutrisi dan Sistem Digesti veteriner

Nutrisi dan Sistem Digesti

Pendahuluan




Hewan membutuhkan nutrisi untuk kelangsungan hidupnya.
Nutrien adalah komponen penyusun pakan yg dapat
dimanfaatkan oleh tubuh hewan.
Pakan di dalam tubuh hewan mengalami pemecahan menjadi
molekul sederhana dalam suatu proses yang disebut digesti.

Arti Penting Pakan : kebutuhan dasar bagi
ikan untuk kelangsungan hidup dan
pertumbuhan





Butuh pakan
Untuk menghasilkan energi, pakan akan
diproses terlebih dahulu di dalam tubuh

Energi yang dihasilkan akan digunakan
untuk maintenence dan sisa digunakan
untuk pertumbuhan dan reproduksi.

Pakan Hidup





Hewan air
lainnya.

dapat

mengkonsumsi

organisme

hidup

Contoh : Ikan sidat (Anguila bicolor) memangsa udang,
kepiting dan copepoda. Udang laut memangsa cacing
polychaeta dan organisme benthos lainnnya.

Organisme yang dimakan ikan dan udang ini merupakan
pakan hidup yang dalam akuakultur biasanya diberikan
dalam keadaan hidup.

Pakan Buatan




Hewan air yang dipelihara dalam sistem budidaya
biasanya diberi pakan tambahan yang diformulasi dari

bahan-bahan yang sesuai dengan kebutuhan hewan
tersebut.
Contohnya : Ikan dan udang diberi pellet.

Kebutuhan nutrisi ikan






Perbedaan ikan dengan hewan darat menentukan kebutuhan energi dalam
pakan

Ikan  Poikilotermal, hewan suhu tubuhnya dapat berfluktuasi dengan
suhu lingkungannya.

Ikan memiliki kebutuhan energi lebih kecil dibandingkan dengan hewan
darat.

Komposisi terbesar pada tubuh ikan setelah air adalah protein  High
protein demand in Feed
Pada umumnya hewan yang hidup di perairan tawar memiliki kemampuan
mengabsorbsi ion anorganik yang lebih tinggi dibandingkan dengan hewan
air yang hidup di laut.

Kebutuhan Nutrisi Ikan
• Makro nutrien meliputi protein, lemak, karbohidrat - senyawa
organik yang sangat penting dalam pakan hewan air
• Mikro nutrien terdiri atas vitamin dan mineral.

• vitamin diperoleh melalui pakan.

Kebutuhan Protein





Protein merupakan komponen terpenting bagi hewan

air, terutama ikan
Ikan dapat menerima protein tinggi karena kemampuan
tambahannya mampu melepaskan nitrogen yang
berlebihan melalui insang dan mengeluarkan amonia
secara cepat dan terus menerus
Kelebihan protein dalam pakan menyebabkan Excessive
Protein Syndrome

Fungsi Protein
• Membentuk dan memperbaiki jaringan tubuh.
• Membentuk enzim dan hormon
• Membentuk antibodi yang berfungsi untuk respon kekebalan

• Sebagai protein khusus lain seperti hemoglobin
• Berperan dalam pertumbuhan

• Penting dalam ekspresi gen

Protein merupakan sumber
asam amino esensial dan non esensial

Asam amino esensial











Threonin
Histidin
Arginin,
Triptofan
Metionin
Isoleusin
Leusin
Lysin

Valin
Phenylalanine

Asam amino non esensial











Alanin
Asparagin
Asam aspartat
Sistein
Asam glutamat

Glutamin
Glysisn
Prolin
Serin
Tirosin

Kebutuhan Lemak
 senyawa organik yang tidak larut dalam air tetapi larut
dalam pelarut organik seperti kloroform, eter dan benzen.
 konstituen esensial pakan
 sumber kalori tinggi & mgd vitamin yang larut dalam lemak
 mengandung asam-asam lemak esensial.
 asam lemak esensial dibutuhkan untuk membentuk dan
menjaga integritas membran sel.

As lemak esensial yang dibutuhkan hewan
• Chou & Shiau (1999) - asam lemak tak jenuh n-3 & asam lemak
n-6 esensial untuk pertumbuhan juvenil ikan nila hibrida
• Penaeidae membutuhkan: asam linoleat, asam arakhidonat,
asam eikosapentinoat, asam dokosaheksaenoat dan kolesterol.

• Hampir semua Crustacea tidak dapat mensintesis kolesterol,
sehingga senyawa ini merupakan lemak esensial
• Kolesterol diperlukan oleh udang untuk memelihara membran
dan merupakan prekursor bagi hormon steroid (Dall et al., 1990).

Kebutuhan Karbohidrat







Karbohidrat meliputi jumlah molekul yang sangat luas, yang pada
umumnya terdiri dari atom karbon, oksigen dan hidrogen
Formula kasar karbohidrat (CH2O)n
Karbohidrat: -monosakarida (monomer), polisakarida
Pada dasarnya KH digunakan sebagai Sumber Energi . Peranan KH
di hewan air lebih kecil dibandingkan dengan hewan darat.

KH tidak begitu penting karena hewan air memperoleh energi
untuk aktivitasnya dari oksidasi lemak dan glukosa yang berasal
dari asam-asam amino melalui proses glukogenesis.

Kebutuhan Vitamin

 dibutuhkan dalam jumlah sedikit karena umumnya berfungsi
sebagai ko-enzim yang berperan dalam membentuk enzim
sebagai katalisator

 Vitamin larut dalam minyak terdiri dari vitamin A, D. E, K.

 Konsumsi berlebih vit. Yg larut dalam minyak dpt jadi
masalah, karena disimpan dlm deposit lipid dan dapat toksik
bila lemak dimobilisasi

Vitamin yang larut dalam air - asam askorbat (vitamin C),
tiamin (vitamin B1), riboflavin (vitamin B2), piridoksin (vitamin
B6), niasin, asam folat, kobalamin (vitamin B12), biotin, asam

pantotenat dan kolin
Konsumsi berlebih vitamin yg larut dalam air mudah
diekskresikan melalui ginjal

Beberapa hewan dapat memperoleh vitamin dari bakteria
simbiotik yg hidup di GI tract

Kebutuhan Vitamin dan Mineral






Vitamin A berguna untuk pembentukan pigmen-pigmen
yang peka cahaya bagi retina mata karena perbedaan
kondisi lingkungan biasanya dialami oleh ikan.
Ikan dan udang tidak dapat mensintesis vitamin C
sehingga harus dipenuhi dari luar secara terus menerus.
Pada Ikan dan udang tidak memiliki enzim gulonolakton
oksidase
yang
dibutuhkan
pada
tahap
akhir
pembentukan vitamin C.
Sintesa dan Fungsi vitamin D di hewan air berbeda
dengan hewan darat. Ikan yang jarang terkena SM
mampu mensintesa Vitamin D. Vit D pada hewan air
tidak ada korelasinya dengan pembentukan maupun
pemeliharaan tulang.

Kebutuhan Mineral

Konsentrasi Na+, dan Cl- harus dipelihara konsentrasi
normalnya agar keseimbangan osmotik terjaga.

Ion kalsium diperlukan untuk fungsi normal konduksi saraf,
kontraksi otot dan pembekuan darah.

Kalsium bagian penting penyusun kerangka tubuh dan
berbagai struktur mekanis yang keras. Tulang vertebrata
terutama mengandung kalsium fosfat. Kerangka luar hewan
avertebrata air – kerang & karang terutama terdiri atas
kalsium karbonat. Lobster dan kepiting kerangka luarnya
diperkeras dengan kalsium karbonat.

Feeding Behavior


Berdasarkan kebiasaan makannya hewan air (ikan) dibedakan menjadi 3 kategori;
herbovira, karnivora dan omnivora, (Handajani & Widodo 2010)

Organ

Herbivora

Karnivora

Rongga Mulut

Tidak bergigi

Bergigi kuat dan Bergigi kecil
tajam

Lambung

Berlambung
Berlambung
semu/ tidak ada dengan bentuk
tabung
Sangat panjang Pendek, kadang
& menggulung kurang dari
panjang tubuh

Usus

Omnivora

Berbentuk
kantung
Sedang , 2 – 3 x
panjang tubuh

Materi pakan Anguila bicolor
100
80

Flora
Fauna

60
40
20
0
Siang

Malam

Hewan Karnivora

Lambung ikan karnivora (Anguilla bicolor)

PYLORIC CAECA

www.Fishanatomy.com
24

Panjang tubuh ikan mas (Cyprinus
carpio)
Panjang usus ikan mas 2-3 kali panjang
tubuh

Enzim dan Kebiasaan makan






Aktivitas enzim pada ikan predator lebih cenderung
tinggi pada aktivitas protease
Ikan herbivore lebih tertekan pada enzim carbohydrase
Ikan predator juga mempunyai aktivitas enzim protease
dan lipase yang tinggi

Ikan phytopagorus mempunyai aktivitas carbohydrase
yang tinggi dan proteases yang rendah

Tingkat aktifitas relatif dari amylase & trypsine
Spesies

Scardinus sp
Blicea bjorna
Alburus sp
Aspius aspius
Cyprinus
carpio

Kebiasaan
makan
Herbivora
Omnivora
Omnivora
Carnivora
Omnivora

Aktifitas
amylase
1,0
1,1
1,0
0,15
5,8

Aktifitas
trypsine
0,4
0,9
0,9
1,2
1,7

Amylase
trypsine
2,5
1,2
1,1
0,125
3,4

27

Ingestion

Anabolisme
Digestion

Proses
Makanan

Absorbtion
Transportation
Metabolism

Katabolisme

DIGESTI




Digesti atau pencernaan adalah:
Proses penyederhanaan makanan melalui mekanisme fisik dn kimia,
sehingga menjadi bahan yang mudah diserap dan diedarkan ke seluruh
tubuh melalui sistem peredaran darah.

•

Metode mempelajari pencernaan makanan dapat dilakukan dengan 2 cara:



anatomi, histologi, sitologi



studi biokimia, analisa nutrien pakan, feses, otot, enzim dan aktivitas
enzim.

Digesti mekanik dan kimiawi

Mekanisme Intake pakan
Humoral Signal

External Signal
-environment
-feed

Hipotalamus
Digestive tract

Internal Signal
-hormonal
-nervous
-metabolic nutrient

Food intake

METABOLISME

Metabolisme Protein

MACAM PROTEIN
• Berdasarkan banyaknya asam amino dapat
dibedakan menjadi:
– Peptide: 2 – 10 asam amino
– Polipeptide: 10 – 100 asam amino
– Protein: > 100 asam amino

• Beberapa jenis protein antara lain:
– Glikoprotein: gabungan glukose dengan protein
– Lipoprotein: gabungan lipid dan protein

Metabolisme protein Meliputi:
• Degradasi protein (makanan dan protein
intraseluler) mjd asam amino
• Oksidasi asam amino
• Biosintesis asam amino
• Biosintesis protein

PROTEIN

Stimulate mukosa lambung
 hormone gastrin

Stimulate sekresi HCl oleh
sel parietal & pepsinogen
oleh chief cell
pH rendah  antiseptic

& protein mengalami degradasi 
mudah dipecah oleh enzim2
pepsinogen  pepsin oleh aktifitas
pepsin sendiri

USUS HALUS

 diputus 42 aa pd N terminal
Masuknya as. Amino : stimulate sekresi
hormone cholecystokinin

Kondisi asam
 sekresi Pankreas
hormone
sekretin
Sekresi
bikarbonat

Kondisi pH  Zymogen
mjd aktif:
Tripsinogen Trypsin,
(oleh enteropeptidase)
Trypsin activate 
chymotrypsin,
carboxypeptidase
Secret aminopeptidase

Pepsin menghidrolisis iktn peptide
pd N terminal dkt Tyr, Phe and Trp
Lambung

Menetralisir pH
±7

Asam Amino
Bebas

Sekresi bbrp enzim: trypsinogen,
chymotrypsinogen,
procarboxypeptidase

ASAM AMINO
• Asam amino yang berasal dari makanan (diet)
dan dari pemecahan protein tubuh selanjut
dibawa oleh sirkulasi darah ke dalam amino acid
pool (gudang penimbunan asam amino) yaitu
darah dan cairan jaringan (interseluler).
• Asam amino selanjutnya digunakan untuk:
biosintesis protein tubuh, mengganti jaringan
yang rusak, dan jika diperlukan dapat diubah
menjadi sumber energi.
• Kira-kira 75% asam amino digunakan untuk
sintesis protein.

Jalur metabolik utama asam amino
I. pertama, produksi asam amino dari
pembongkaran protein tubuh, digesti protein
diet serta sintesis asam amino di hati.
II. pengambilan nitrogen dari asam amino.
III. katabolisme asam amino menjadi energi
melalui siklus asam serta siklus urea sebagai
proses pengolahan hasil sampingan
pemecahan asam amino.
IV. sintesis protein dari asam-asam amino.

Jalur-jalur metabolik utama asam amino

Katabolisme asam amino
• Asam-asam amino tidak dapat disimpan oleh
tubuh. Jika jumlah asam amino berlebihan atau
terjadi kekurangan sumber energi lain
(karbohidrat dan protein), tubuh akan
menggunakan asam amino sebagai sumber
energi.
• Tidak seperti karbohidrat dan lipid, asam amino
memerlukan pelepasan gugus amin.
• Gugus amin ini kemudian dibuang karena
bersifat toksik bagi tubuh

• Jika jumlah protein terus meningkat → protein
sel dipecah jadi asam amino untuk dijadikan
energi atau disimpan dalam bentuk lemak
• Katabolisme asam amino terjadi di hati
dengan proses:
1. deaminasi atau
2. transaminasi

Transaminasi
• Adalah proses perubahan asam amino
menjadi jenis asam amino lain.
• Proses transaminasi didahului oleh perubahan
asam amino menjadi bentuk asam keto,
secara skematik digambarkan sebagai berikut:
Alanin + α-ketoglutarat ↔ piruvat + glutamate

Deaminasi oksidatif
• adalah proses pemecahan (hidrolisis) asam
amino menjadi asam keto dan ammonia
(NH4+),
• Proses deaminasi kebanyakan terjadi di hati,

• Deaminasi menghasilkan 2 senyawa penting
yaitu senyawa nitrogen dan nonnitrogen.
1. Senyawa nonnitrogen yang mengandung
gugus C, H, dan O selanjutnya diubah
menjadi asetil Co-A untuk sumber energi
melalui jalur siklus Kreb’s atau disimpan
dalam bentuk glikogen.
2. Senyawa nitrogen dikeluarkan lewat urin
setelah diubah lebih dahulu menjadi ureum

Pembentukan Asetil Koenzim A
• Setelah mengalami pelepasan gugus amin,
asam-asam amino dapat memasuki siklus
asam sitrat melalui jalur yang beraneka ragam.
• Asetil koenzim A merupakn senyawa
penghubung antara metabolisme asam amino
dengan siklus sitrat.
– Ada dua metabolic yang menuju kepada
pembentukan asetil koenzim A yaitu melalui asam
piruvat dan melalui asam asetoasetat

Gambar : kaitan antara asam amino dengan siklus asam sitrat

Siklus Urea
• Gugus-gugus amin dilepaskan menjadi ion
amonium (NH4+) yang selanjutnya masuk ke
dalam siklus urea di hati. Dalam siklus ini
dihasilkan urea yang selanjutnya dibuang
melalui ginjal berupa urin.
• Proses yang terjadi di dalam siklus urea