6 BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Lele
Ikan lele (Clarias sp) merupakan salah satu jenis ikan air tawar yang umum dikonsumsi masyarakat (Gambar 2). Pada umumnya ikan lele memiliki tubuh yang licin memanjang dan berwarna hitam. Adapun morfologi ikan lele menurut Beaufort dalam Rachmatun (2008) adalah sebagai berikut:
Filum : Chordata Kelas : Pisces Subkelas : Teleostei Ordo : Ostariophysi Subordo : Siluroidea Famili : Clariidae Genus : Clarias
Spesies : Clarias batrachus (lele lokal) Clarias gariepinus (lele dumbo)
Gambar 2. Ikan Lele
Ikan lele memiliki ciri-ciri fisik yang khas menurut Rachmatun (2008) ciri-ciri tersebut adalah sebagai berikut:
- Tubuh memanjang dengan kepala pipih di bawah - Mulut berada di ujung dengan empat sungut
- Sirip ekor membundar tidak bergabung dengan sirip anal - Terdapat sepasang patil yang terdapat di sebelah depan dada
- Berwarna abu-abu kehitaman
Ikan lele hidup hampir disemua perairan air tawar, lele memiliki organ pernafasan tambahan yang memungkinkannya untuk mengambil oksigen dari udara, sehingga lele tahan hidup pada air dengan kondisi oksigen yang rendah. Alat pernafasan tambahan ini berbentuk seperti bunga berwarna kemerahan yang terletak dibagian atas lengkung insang ke dua dan ke empat (Mahyuddin 2008).
Lele jarang menampakan aktifitasnya pada siang hari hal ini dikarenakan lele merupakan ikan yang bersifat nokturnal yaitu ikan yang bersifat aktif pada malam hari (Mahyuddin 2008). Lele mempunyai kebiasaan makan di dasar perairan, berdasarkan jenis pakannya lele digolongkan kedalam ikan karnivora. Selain itu lele juga bersifat kanibal.
2.2 Sistem Pencernaan Lele
Sistem pencernaan ikan terdiri atas saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan.
A. Saluran Pencernaan
Saluran pencernaan lele terdiri dari mulut, rongga mulut, esophagus, lambung usus dan anus (Mahyuddin 2008). Usus yang dimiliki ikan lele lebih pendek dari panjang tubuhnya hal ini merupakan ciri khas ikan karnivora sementara itu lambungnya relatif besar dan panjang (Mahyuddin 2008).
Posisi mulut ikan bervariasi tergantung pada kebiasaan makan ikan, macam-macam posisi mulut adalah terminal (mulut terletak di ujung hidung), sub terminal (mulut terletak di dekat ujung hidung), superior (mulut terletak di atas hidung) dan inferior (mulut terletak di bawah hidung). Adapun posisi mulut lele tergolong kedalam terminal. Mulut pada ikan berfungsi untuk memasukan makanan. Sehubungan sengan fungsi tersebut maka bukaan mulut ikan menentukan ukuran pakan yang diberikan.
Pada lapisan permukaan rongga mulut terdapat sel-sel penghasil lendir. Terdapat pula lidah yang merupakan penebalan tulang arc-hyoden didasar mulut yang dilapisi sel mukus dan organ pengecap. Pada langit-langit bagian belakang terdapat organ palatin yang berfungsi mengatur kelebihan dan pemompaan.
Esophagus merupakan permulaan dari saluran pencernaan yang berbentuk tabung. Pada esophagus terdapat lendir untuk membantu penelanan makanan.
Lele memiliki lambung yang berukuran relatif besar dan panjang. Besarnya ukuran lambung ikan berkaitan dengan fungsinya sebagai penampung makanan. Lambung memiliki tiga jenis bentuk yaitu berbentuk memanjang, berbentuk sifon dan lambung kaeka.
Usus merupakan segmen terpanjang pada saluran pencernaan. Pada usus terdapat muara dari kantung empedu dan pankreas serta pada lapisan mukosa usus terdapat tonjolan-tonjolan. Bentuk sel yang umum ditemukan pada epitelum usus adalah enterosit dan mukosit. Sel enterosit pada epitelum usus berperan dalam penyerapan makanan. Sementara sel mukosit pada epitelum usus berbentuk seperti piala, yang mengandung mucigen sebagai hasil sintesis sel. Mucigen akan berubah menjadi lendir jika sudah dilepaskan dan bereaksi dengan air.
Anus merupakan ujung dari saluran pencernaan yang berfungsi untuk mengekresikan sisa hasil metabolisme. Pada ikan teleostei anus terletak di depan urogenital.
B. Kelenjar Pencernaan
Kelenjar pencernaan pada ikan terdiri dari hati, pankreas dan lambung (Djarijah 1995). Kelenjar pencernaan berfungsi untuk menghasilkan enzim pencernaan yang membantu dalam proses pencernaan makanan. Enzim pencernaan yang dihasilkan oleh ikan karnivora berbeda dengan enzim yang dihasilkan oleh ikan herbivora, ikan karnivora akan lebih banyak menghasilkan enzim pemecah protein (Djarijah 1995).
Hati merupakan organ penting yang mensekresikan bahan yang digunakan untuk mencerna makanan. Hati berwarna merah kecoklatan dan merupakan kelenjar yang kompak dan padat. Di sekitar hati terdapat kantong empedu yang berfungsi menampung cairan empedu, yang berperan dalam emulsifikator lemak sehingga lemak dapat diserap oleh dinding usus. Organ hati tersusun oleh sel-sel hepatosit. Secara umum hati berfungsi untuk tempat memproduksi cairan empedu serta tempat metabolisme lemak dan protein.
Pankreas memiliki dua tipe sel yaitu sel eksokrin (menghasilkan enzim pencernaan: protease, amilase dan lipase) dan sel endokrin (menghasilkan hormon yang berhubungan dengan kapiler darah). Pankreas berfungsi mensekresikan enzim dan bikarbonat yang berperan dalam pencernaan makanan.
Pada lambung terdapat cairan sel-sel yang mensekresikan mucus dan terdapat kelenjar gastrik. Cairan gastrik berfungsi untuk mensekresikan pepsin dan asam klorida (HCL). Asam klorida dalam lambung memiliki beberapa fungsi yaitu:
- Mengaktifkan pepsinogen menjadi pepsin - Menghancurkan makanan
- Menurunkan pH lambung
- Menekan pertumbuhan bakteri patogen
2.3 Bakteri Amilolitik Pada Pencernaan Ikan
Bakteri amilolitik merupakan bakteri yang mampu memecah karbohidrat menjadi senyawa yang lebih sederhana. Pada pencernaan ikan ditemukan 12 jenis bakteri yaitu Staphylococcus sp, Clostridium sp. Bacillus sp. Moraxella sp. Nitrococcus sp. Aeromonas sp. Mycobacterium sp. Lactobacillus sp Aeromonas sp. Carnobacterium sp. Citrobacter sp. Streptococcus sp. (Aslamyah et al 2009). Dari 12 jenis bakteri tersebut terdapat enam jenis bakteri amilolitik yaitu Carnobacterium sp., Mycobacterium sp. Citrobacter sp. Aeromonas sp. Streptococcus sp. Lactobacillus sp. (Aslamyah et al 2009).
Namun diantara enam jenis bakteri tersebut hanya tiga jenis bakteri yang diketahui menguntungkan yaitu Carnobacterium sp., Bacillus sp. dan Lactobacillus sp.
a. Carnobacterium sp.
Bakteri ini memiliki ciri-ciri morfologi warna koloni putih susu atau krem bentuk koloni bulat, tepian berlekuk, sel lurus, batang ramping, berukuran 0,5-0,7 x 1,0-2,0 μm, berbentuk tunggal atau dalam bentuk pasangan dan kadang-kadang dalam bentuk rantai yang pendek, Gram positif dan dapat bergerak atau motil.
Carnobacteria adalah katalase negatif, oksidase positif, metil red positif, tumbuh optimum pada suhu 300C dan tumbuh baik pada NaCl 1-7% (Feliatra et al 2004) b. Bacillus sp.
Bakteri yang mendekati genus ini mempunyai ciri-ciri morfologi sebagai berikut: warna koloni putih susu atau agak krem, bentuk koloni bulat dengan tepian keriput. Sel adalah bentuk batang dan lurus, berukuran 0,5-2,5 x 1,2-10 μm, dan sering tersusun dalam bentuk sepasang atau rantai, dengan ujung bundar atau empat persegi. Pewarnaan sel Gram positif, motil, katalase dan oksidase positif, metil red negatif, optimum pada suhu 30-370C dan tumbuh baik pada NaCl 1-3% (Feliatra et al 2004)
c. Lactobacillus sp.
Bakteri yang mendekati genus ini mempunyai ciri-ciri morfologi sebagai berikut: warna koloni putih susu atau agak krem, bentuk koloni bulat dengan tepian seperti wol. Sel berbentuk batang dan biasanya tetap, berukuran 0,5-1,2 x 1,0-10,0 μm (Feliatra et al 2004). Lactobacillus merupakan jenis bakteri asam laktat yang dapat digunakan sebagai probiotik.
2.4 Enzim Amilase
Enzim adalah suatu kelompok protein yang menjalankan dan mengatur perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologi. Zat ini dihasilkan oleh organ hewan dan tanaman, yang secara katalitik menjalankan berbagai reaksi, seperti pemecahan hidrolisis, oksidasi, reduksi, isomerasi, adisi, transfer radikal dan kadang-kadang pemecahan rantai karbon (Sumardjo 2009).
Kebanyakan enzim yang terdapat pada alat atau organ organisme hidup berupa larutan koloidal dalam cairan tubuh seperti air ludah, darah, cairan lambung dan cairan pankreas. Enzim berada didalam sel, hal ini terkait dengan protoplasma. Enzim juga terdapat pada mitokondria dan ribosom (Sumardjo 2009) Enzim amilase merupakan golongan enzim hidrolase yang berfungsi memecah pati. Enzim ini terdiri dari 3 jenis yaitu α-amilase, β- amilase dan glukoamilase (Gandjar et al 2006). α-amilase adalah salah satu enzim yang
berperan dalam proses degradasi pati, sejenis makromolekul karbohidrat. Struktur molekuler dari enzim ini adalah α-1,4-glukanohidrolase.
β-amilase digunakan dalam proses sakarifikasi pati (sejenis karbohidrat). Sakarifikasi banyak berperan dalam pemecahan makromolekul karbohidrat. Pemecahan makromolekul karbohidrat ini akan menhasilkan molekul karbohidrat rantai pendek (sederhana).
Glukoamilase adalah salah satu enzim yang berperan dalam proses sakarifikasi pati (sejenis karbohidrat). Serupa dengan enzim beta-amilase, glukoamilase dapat memecah struktur pati yang merupakan polisakarida kompleks berukuran besar menjadi molekul yang beukuran kecil. Pada umumnya, enzim ini bekerja pada suhu 45 – 60 0C dengan kisaran pH 4,5 – 5.
α-amilase dihasilkan oleh bakteri di antaranya B. subtilis, B. cereus, B. amyloliquefaciens, B. coagulan, B. polymixa, B. stearothermophilus, Esherichia coli, Pseudomonas, dan Proteus. Dari kelompok cendawan penghasil α-amilase di antaranya ialah genus Aspergillus, Penicillium, Cephalosporium, Mucor dan Rhizopus. β-amilase dihasilkan oleh sebagian kecil mikrob yaitu B. polymixa, B. cereus, B. megaterium dan Rhizopus japonicus. Bacillus, B. amyloliquifaciens dan B. licheniformis adalah dua isolat yang banyak digunakan untuk menghasilkan amilase (Fogarty dan Kelly dalam Jamilah 2011).
2.5 Gen Penyandi Amilase
Gen adalah unit instruksi untuk menghasilkan atau mempengaruhi suatu sifat herediter tertentu. Gen terdiri dari DNA yang diselubungi dan diikat oleh protein. Secara kimia dapat disebut bahwa unit informasi gen adalah DNA.
Berdasarkan Open Reading Frame (ORF) gen amilase terdiri dari 2,007 nukleotida pengkode protein dari 669 asam amino dengan berat molekul diprediksi sebesar 73,707 Da (Tao et al 2008). Gen penyandi amilase diketahui terdapat pada beberapa jenis mikroba penghasil enzim amilase. Beberapa jenis mikroba penghasil enzim amilase yang penting adalah Aspergillus sp., A awamori, A oryzae, Bacillus amyloliquefaciens, B coagulan, B megaterium, B licheniformis, B subtilis, Micrococcus luteus, Lactobacillus brevis, Tricodema
ressei dan Saccharomyces diastaticus (Pudjiraharti 2008). Kromosom B licheniformis memiliki ukuran yang bervariasi mencapai puluhan ribu pasang basa ukuran gen amilase yang terdapat pada kromosom kurang lebih 1,9 kb (Pudjiharti 2008).
