Oseana, Volume XVI, Nomor 3 : 25-36 ISSN 0216-1877
STATUS DIET MIKROKAPSUL UNTUK BUDIDAYA SAAT INI
oleh
Sri Juwana 1)
ABSTRACT
CURRENT STATUS OF MICROENCAPSULATED DIETS FOR AQUACUL-TURE. The replacement of live foods by artificial diets in larval aquaculture because many systems are still dependent upon one or even two live food - chain links to provide adequate nutrition for larval molluscs, crustaceans, and fish. Recently it has been demonstrated that one, and in some cases, both live food - chain links may be successfully replaced by microencapsulated diets. The technology, which has reached pilot-scale production in at least one instance, now includes a wide range of coacer-vation and interfacial polymerization methods producing individual capsules ranging from 2 um in diameter to capsule aggregates. These have been designed to function either as complete nutrient delivery systems or as feed supplements. In addition, it is now possible to determine essential nutritional requirements for a wide range of aquatic larvae. The present paper reviews the progress in these fields and considers their likely consequences for aquaculture.
PENDAHULUAN
Sejak tehnik penggunaan mikrokapsul pertama kali diterapkan untuk menanggu-langi kendala dalani pemberian pakan kepa-da burayak (larva) biota laut, penelitian kepa- da-lam bidang ini terus berkembang. Pada saat ini kelompok-kelompok yang bekerja di
U.S.A, Eropa dan Jepang telah mengguna-kan berbagai metode. Tehnik ini sekarang termasuk dalam tehnik-tehnik "coacervation & interfacial polymerization" yang mempro-duksi individu-individu mikrokapsul dengan ukuran tertentu, dirancang baik sebagai nutrisi yang sempurna maupun sebagai pakan tambahan.
1) Balai Penelitian dan Pengembangan Lingkungan Laut, Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi - LIP1, Jakarta.
Masih banyak sistem budidaya yang berskala komersil bergantung pada satu atau bahkan dua macani rantaian pakan hidup untuk penyediaan nutrisi yang memadai bagi burayak moluska, krustasea dan ikan. Ternyata keberhasilan untuk menggantikan pakan hidup dengan diet buatan, sangat terbatas (Table 1). Tetapi, baru-baru ini hasil penelitian SAKAMOTO et al (1982)
menunjukkan bahwa ada satu tingkatan perkembangan burayak yang dapat berkem-bang normal bila diberi pakan berbentuk niikrokapsul. JONES et al. (1984) telah
meninjau kembali perkembangan-perkem-bangan dalam penelitian ini dan membahas kebutuhan mengembangkan diet mikrokap-sul untuk budidaya. Tulisan ini merupakan terjemahan bebas dari JONES et al (1984).
Apabila pembaca ingin menelusuri kembali pustaka-pustaka yang digunakan sebagai sumber dari tulisan ini dapat dilihat di JONES et al (1984).
BAHAN DAN METODE
Mikrokapsul yang digunakan dalam percobaan asimilasi dan daya kecap pada burayak "guppy", Poecilia reticulata, (Table
2 dan 3) dan pemberian makan kepada pas-ca-burayak (post-larva) "goby" (Pomatos-chistus minutus) adalah mikrokapsul dimana
tipe dinding kapsulnya merupakan jaring-an "nylon-protein" yjaring-ang semipermiabel (CHANG et al 1966). Persiapan dan
modifi-kasinya dapat dilihat dalam SAKAMOTO
etal (1982).
Untuk percobaan perangsangan daya kecap (gustatory) oleh burayak guppy (Table 3) dan untuk percobaan pemberian
makan kepada ikan guppy dan goby (Gam-bar 1 & 2) digunakan kapsul-kapsul gelatin-akasia. Semua ini disiapkan dengan meng-gunakan modifikasi metode (GREEN & SCHLEICHER (US patent 2,800.457) di-uraikan dengan jelas dalam LANGDON &WALDOCK(1981).
Diet mikrokapsul yang digunakan da-lam percobaan asimilasi dan perangsangan daya kecap terdiri dari homogenat Artemia
yang baru menetas (strain San Fransisko) dalam ratio 4 : 1 dengan telur ayam. Sedang-kan diet yang digunaSedang-kan untuk memberi makan guppy dan goby diuraikan dalam SAKAMOTO et al (1982), dengan minyak
cod dan pollack sebagai pengganti minyak
Tapes.
Mikrokapsul yang mempunyai garis tengah 40 — 100 mikron dengan kepadatan 15 — 17 kapsul/ml diberikan secara langsung kepada 8 — 10 burayak ikan dalam wadah yang berisi 1,5 liter air tawar saring (untuk guppy) atau air laut saring (untuk goby) Aerasi diberikan selama pemeliharaan bura-yak-burayak tersebut. Mikrokapsul yang digunakan untuk memelihara Artemia
mem-punyai garis tengah 10 — 30 mikron dan diberikan dalam kepadatan 3 — 500 kapsul/ mi kepada nauplii Artemia yang berumur
24 jam. Setelah 24 jam, Artemia dipanen
melalui saringan 100 mikron dan di berikan ke burayak ikan pada kepadatan 1 5 - 1 7
Artemia / ml.
Efisiensi dari asimilasi mikrokapsul yang dapat dicerna dan pakan hidup diper-kirakan dengan menggunakan metode CO-NOVER (dapat dilihat di Limnol Oseanogr.
11, 1966). Persentase kecepatan pertumbuh-an haripertumbuh-an burayak guppy dihitung menurut metode WINBERG (dapat dilihat di Fish. Res. Board Can Transl Series 194. 1960).
Tabel 1. Jenis ikan dan kerang-kerangan yang dibudidayakan dengan diet mikrokapsul (JONES etal. 1984).
Tabel 2. Efisiensi dari asimilasi diet oleh juwana ikan guppy (Poecilia reticulata) di-ukur bersama dengan persentase pertumbuhan harian pada masing-masing diet (JONES etal 1984).
a = Dua ulangan
b = Tiga ulangan, efisiensi asimilasi dihitung menurut CONOVER (Limnol Oseanogr. 11, 1966).
c = Percobaan dengan sepuluh ekor ikan, kecepatan tumbuh harian dihitung menurut WIN-BERG (Fish. Res. Board Can. Transl Series 194,1960)
Tabel 3. Pengaruh penambahan zat perangsang daya kecap kepada mikrokapsul yang diberikan sebagai pakan burayak guppy (JONES et al 1984).
Total fraksi lipid dari diet tersebut dan seluruh tubuh Artemia diekstrasi dengan
menggunakan 2 : 1 v/v kloroform diban-ding metanol. mengandung 0,01 % W/v
antioksidan 2,6 di tert-butil-p-kresol. Total lipid dipisahkan ke dalani fraksi netral lipid dan polar lipid dengan menggunakan metode kroniatografi (CHRISTIE 1973), dan nietil ester asam leniak disiapkan dengan menggunakan boron trifluorida dalam meta-nol. Metil ester asam leniak dipisahkan oleh gas-cairan kroniatografi dalam peralatan CARLO ERBA 4160 yang dilengkapi de-ngan 25-m pipa kapiler 0,5 mm dan dilapisi dengan SP. 1000. Asam lemak diidentifi-kasi dengan menggunakan standar yang tersedia (C.S Chromatography Services, Merseyside, UK) dan metode grafik.
HASIL
Tabel 1 menunjukkan beberapa hasil yang diperoleh dengan memberikan diet mikrokapsul langsung ke burayak biota laut. Meskipun burayak oyster mendapat untung dari penambahan lipid yang ada pada mikrokapsul, namun baru-baru ini LANG-DON dan SIEGRIED dalam "Symposium on Recent Innovations in the Cultivation of Pacific Molluscs, San Diego, 1982 (in press) menunjukkan bahwa bakterPniung-kin niempunyai peranan penting sebagai bahair yang bergizi atau membantu perne-cahan dan pencernaan kapsul.
Diantara jenis-jenis udang yang niem-punyai nilai komersil, hanya Penaeus japo-nicus menunjukkan kelulus-hidupan yang
tinggi dengan diet mikrokapsul (JONES
et al 1979). Kelulus-hidupan terbaik untuk
burayak ikan dengan diet mikrokapsul (17,5 %) telah dicapai untuk "plaice", meskipun
beberapa jenis lain yang bernilai ekonomis penting dapat mencapai tingkat pasca-burayak dengan diet mikrokapsul.
Untuk mengetahui faktor penyebab pertumbuhan yang lambat dan kelulus-hidupan yang rendah dengan diet dalam kapsul, maka burayak guppy diberi makan-an ymakan-ang sama dalam bentuk kapsul dmakan-an bu-kan kapsul (Tabel 2). Efisiensi dari asimi-lasi diet oleh burayak dan juwana (juvenile) ikan diukur bersama dengan persentase pertumbuhan harian pada masing-masing diet. Hasilnya menunjukkan bahwa proses pengkapsulan (nylon-protein) tidak merusak efisiensi asimilasi. Di samping itu nilai asi-niilasi oleh juwana guppy yang diberi kapsul dengan ukuran lebih besar ternyata lebih tinggi dibandingkan dengan yang diberi makan Artemia. Meskipun ada persamaan
dalam efisiensi asimilasi, ternyata kecepat-an tumbuh rendah untuk kelompok ikkecepat-an yang diberi makan diet mikrokapsul. Ke-mungkinan alasan bagi pertumbuhan yang lambat ditunjukkan dengan percobaan pem-berian pakan kepada burayak guppy seperti nampak pada Gambar 3. Dalam percobaan ini burayak guppy yang dibuat kelaparan diberi makan dengan Artemia hidup yang
dibandingkan dengan diet mikrokapsul yang mengandung Artemia, kemudian jumlah
par-tikel makanan yang dilahap dan selanjutnya ditelan dicatat. Nampak jelas bahwa setiap
Artemia yang dilahap kemudian ditelan,
setelah 10 nienit kecepatan melahap menu-run dengan jelas sebab ikan merasa kenyang. Meskipun kecepatan yang sama juga dicapai pada mikrokapsul setelah 10 menit pertama, sejumlah besar mikrokapsul dimuntahkan, sehingga jumlah yang ditelan oleh burayak sangat rendah. Jadi pemangsaan terus mene-rus selama 30 menit adalah sebagai akibat
kapsul yang sukar dicerna dan tidak dapat mengenyangkan ikan. Dalam hanyak kejadi-an burayak ikkejadi-an menkejadi-angkap kapsul dengkejadi-an nmlutnya dan segera meniuntahkannya.
Dean diketahui niempunyai daya kecap terhadap makanan dan percobaan dengan perangsangan indra kecap (Tabel 3) telah memilih asani aniino inosin dan L-metionin, yang secara nyata meningkatkan angka penerimaan niikrokapsul untuk guppy. Te-tapi hal ini nampaknya mempunyai variasi untuk berbagai jenis ikan dan kerang-kerangan. Test yang sania dengan goby menunjukkan bahwa inosin dan ekstrak kerang (mussel) membantu secara nyata angka peneriniaan yang lebih tinggi.
Meskipun penggunaan niikrokapsul se-bagai pakan burayak yang diberikan lang-sung terbatas dalam beberapa hal karena di-tolak burayak, niereka dibuktikan lebih sukses digunakan untuk memperbaiki atau meningkatkan nilai gizi pakan hidup seperti
Artemia dan rotifera (Brachionus). Telah
ditunjukkan bahwa kedua macam pakan tersebut sering tidak memadai dalam menun-jang kecepatan tumbuh dan kelulus-hidup-an burayak biota laut dkelulus-hidup-an mungkin bervaria-si tergantung pada sumber asalnya (WATA-NABE et al 1978). Nilai gizi yang tak
me-madai pada burayak diketahui berhubungan dengan ketidak-beradaan dari asam lemak tak jenuh (PUFA : Polyunsaturated Fatty Acids), terutama 20 : 5ω3 dan 22 : 6ω3, yang penting untuk pertumbuhan dan ke-lulus-hidupan burayak biota laut. Hal ini ditunjukkan dalam Tabel 4 yang menunjuk-kan variasi dalam komposisi asam lemak dari total lipid pada Artemia yang berasal
dari berbagai sumber. Meskipun jumlah ke-seluruhan lipid tidak jauh berbeda antara strain-strain Artemia, PUFA yang esensiel
ada dalam jumlah sangat sedikit atau tak ada untuk beberapa strain. Untuk menang-
gulangi kekurangan ini Artemia telah diberi
makan algae yang diperkaya dengan PUFA, meskipun hal ini berarti penambahan biaya dalam budidaya phytoplankton.
Telah ditunjukkan bahwa ada kemung-kinan untuk memodifikasi nilai gizi dari
Artemia dalam jangka waktu pendek
(SA-KAMOTO et al 1982). Garnbar 1
menun-jukkan satu seri percobaan-percobaan lebih lanjut dimana pasca-burayak goby (Pomatos-chistus minutus) diberi makan Artemia
yang baru menetas (strain San Fransisko) dan dengan Artemia yang telah diberi diet
sederhana yang mengandung minyak pollack dan cod. Kelompok yang diberi makan
Artemia mengandung minyak pollack
nieng-hasilkan kelulus-hidupan 100 % dan menun-jukkan secara nyata kecepatan tumbuh yang lebih tinggi (p < 0.05) dari pada kelompok yang diberi makan Artemia yang tidak
diper-kaya (enriched Artemia) atau Artemia yang
mengandung minyak cod. Hasil yang sama diperoleh dengan Artemia dari strain
Flori-da.
Analisis terhadap asam lemak dari ekstrak minyak cod dan minyak pollack (Tabel 5) menunjukkan meskipun kedua jenis minyak mengandung 20 : 5ω3 dan 22 : 6ω3, khususnya minyak pollack me-ngandung 22 : 6ω3.
Gambar 2 menunjukkan bahwa tidak ada beda nyata antara kecepatan tumbuh burayak guppy yang diberi makan Artemia
dengan yang diberi makan Artemia yang
di-perkaya dengan PUFA. Hal ini setuju dengan pendapat KANAZAWA et al (1979), yang
telah menunjukkan bahwa beberapa jenis ikan air tawar mempunyai kapasitas yang nyata untuk mengubah 18 : 3ω3ke 20 : 5 ω3dan 22 : 6 ω3.Jadi mempunyai tuntut-an ytuntut-ang kurtuntut-ang terhadap HUFA (Highly Unsaturated Fatty Acid) yang mempunyai rantai panjang dalam diet mereka.
Tabel 4. Komposisi jumlah asam lemak nauplii Artemia yang baru menetas,
Tabel 5. Komposisi asam kmak dalam minyak pollack dan minyak cod (JONES e t al.
1984).
Gambar 3. Penerimaan dan peniutahan kembali terhadap Artemia hidup (Ah) dan Artemia kapsul (Ak) oleh burayak guppy (Poecilia reticulata) dihitung
dari delapan ekor ikan.
(M ) nilai tangkap terhadap diet; dan ( O ) nilai telan terhadap diet.
DISKUSI DAN KESIMPULAN
Gambar 4 merupakan ringkasan dari status diet mikrokapsul dalani budidaya pada saat ini. Nampaknya mikrokapsul akan memegang peranan langsung dalani budidaya moluska, dimana makanan yang berupa algae dapat secara sederhana dise-diakan dengan memompa air laut yang mengandung phytoplankton alami ke bak budidaya. Tetapi LANGDON dan WAL-DOCK (1981) telah menunjukkan bahwa penambahan lipid dengan mikrokapsul ada-lah mungkin dan baru-baru ini teada-lah menuni-buhkan Crassostrea virginica dengan diet
tanpa algae.
Pada saat ini, untuk budidaya ikan laut dan pemeliharaan burayak krustasea dalam skala komersil telah dimungkinkan untuk tidak menggunakan phytoplankton, yaitu dengan cara nieniperkaya pakan hidup seperti Artemia „ dan Brachionus dengan
diet tunggal mikrokapsul. Diet ini dapat dimodifikasi untuk mencakup elemen-ele-men gizi seperti misalnya PUFA, yang mungkin tidak ada pada pakan hidup. Se-hingga diperoleh hasil kelulus-hidupan dan kecepatan tumbuh yang meyakinkan bagi usaha budidaya species yang bernilai ekono-mis penting. Hal ini khususnya penting untuk budidaya di negara berkembang, dimana budidaya algae secara monokultur seringkali sukar dikelola.
Setidak-tidaknya telah ada satu badan usaha yang memproduksi mikrokapsul yang dirancang sebagai tambahan nilai gizi terha-dap segala strain Artemia. Karena
kebanyak-an daerah subtropika dkebanyak-an negara tropika menghasilkan strain Artemia tersendiri (bia-
sanya tidak memenuhi persyaratan gizi), penerapan diet seperti ini akan mengurangi biaya pembuatan kista Artemia sebab
sum-berdaya terbatas saat ini. Untuk budidaya ikan dan avertebrata air tawar, akan ada ke-butuhan yang tinggi untuk diet mikrokapsul sebagai tambahan bagi pakan hidup karena mikrokapsul nampaknya memenuhi nilai gizi. Tetapi, penelitian nilai gizi dalani bi-dang ini tidak meyakinkan dan kebutuhan gizi untuk masing-masing species nampak masih perlu dipelajari.
Pemberian pakan dengan diet mikro-kapsul secara langsung, dengan pengurangan semua pakan hidup, hanya sebagian saja yang sukses. Meskipun proses pengkapsulan mengurangi kontaminasi bakteri (JONES
et al 1979) dan tidak menghambat asimilasi,
tingkat penerimaan tetap merupakan kenda-la. Kebanyakan burayak melahap ukuran mikrokapsul yang tepat, tetapi angka pemu-tahan kembali pada tingkat ini masih tinggi. Hal ini tidak mengherankan karena peneli-tian telah menunjukkan bahwa pemilihan makanan tertentu sering sangat kritis untuk kelangsungan hidup burayak di alam.
Diduga untuk berbagai jenis species yang dibudidayakan penerimaan terhadap pakan hanya akan dipengaruhi oleh perang-sang indra pengecap yang perang-sangat spesifik. Kesuksesan yang diperoleh dengan burayak
Penaeus japonicus terhadap diet
mikrokap-sul adalah hasil dari model "filter-feeding", yang memperbolehkan menerima anekara-gam makanan. Kemajuan dalam pemberian diet mikrokapsul secara langsung akan ter-gantung pada penelitian lanjutan yang lebih detail tentang perangsangan indra pengecap untuk penerimaan, khususnya bagi burayak biota laut.
DAFTAR PUSTAKA
CHANG, T.M.S.; F.C. MACINTOSH and MASON 1966. Semipermeable aqueous micro capsules. I. Preparation and pro-perties. Can J. Physiol Pharmacol 44 :
115 -128.
CHRISTIE, W.W. 1973. Lipid Analysis, Isolation, Separation, Identification and Structure Analysis of Lipids. Pergamon
Press, Oxford : 338 pp.
JONES, D.A.; A. KANAZAWA and S.A. RAHMAN 1979. Studies on the presen-tation of artificial diets for rearing the larvae of Penaeus japonicus Bate. Aqua-qulture 17 : 33 -43.
JONES, D.A.; D.L. HOLLAND and S. JABBORIE 1984. Current status of mi-cro encapsulated diets for aquaculture
In : "Applied Biochemistry and Bio-technology" (T.M.S. CHANG ed.) Vol.
10. The Humana Press Inc., London; 275 - 288.
KANAZAWA, A; S. TESHIMA and K. ONO 1979. Relationship between essential fatty acid requirements of aquatic ani-mals and the capacity for bioconversion of linolenic acid to highly unsaturated fatty acids. Comp. Biochem Physiol.
63B: 295.
LANGDON, C.J and M.J WALDOCK 1981. The effect of algal and artificial diets on the growth and. fatty acid composition of Crassostrea gigas spat. J.Mar. Biol Assn. UK 61 :431 - 448.
SAKAMOTO, M.; D.L. HOLLAND and D.A. JONES 1982. Modification Of the nutritional composition of Artemia by
incorporation of polyunsaturated fatty acids using microencapsulated diets.
Aquaculture 28 : 311 - 320.
WATANABE, T.; F. OOWA; C. KITAJIMA and S. FUJITA 1978. Nutritional qua-lity of brine shrimp, Artemia salina, as
a living feed from the viewpoint of essential fatty acids for fish. Bull. Jpn. Soc. Sci. Fish 44 : 1115-1121.
