oleh Tim Teknis Manajemen Mineral Alltech, Amerika Serikat
Akuakultur adalah salah satu sektor penghasil makanan dengan pertumbuhan tercepat di dunia. Nutrisi, khusus trace mineral, hanyalah salah satu dari beberapa aspek kunci yang harus diperhatikan dalam keberhasilan, pengelolaan pertanian yang menguntungkan dan berkelanjutan. Trace mineral diserap dari lingkungan laut melalui insang atau permukaan tubuh, tetapi mereka jarang memenuhi persyaratan total untuk spesies air yang dibudidayakan dan harus disediakan dalam makanan melalui suplementasi (Katya et al., 2017).
jejak mineral, yang dibutuhkan dalam jumlah miligram atau mikrogram, adalah elemen penting yang diperlukan untuk proses kehidupan normal dan metabolisme sel. Mereka membentuk komponen cairan tubuh, hormon dan senyawa biologis seperti hemoglobin. Yang paling penting adalah tembaga (Cu), besi (Fe), mangan (Mn), seng (Zn) dan selenium (Se), yang terkait dengan protein dalam metaloenzim yang bertanggung jawab untuk fungsi katalitik (Lall, 1989). Melengkapi jumlah mineral yang tepat pada akhirnya berkontribusi pada pemeliharaan kesehatan, kesuburan, daya tetas dan kekebalan, serta parameter kinerja, termasuk laju pertumbuhan, efisiensi pakan dan kualitas daging.
Melacak kebutuhan mineral dalam akuakultur:Apa yang perlu dieksplorasi?
Meskipun keseimbangan nutrisi mineral diperlukan untuk mempertahankan proses fisiologis (Lall, 1989), persyaratan mineral jejak yang tepat untuk spesies akuakultur yang berbeda masih dieksplorasi dan karenanya menjadi bahan perdebatan. Asupan mineral yang berlebihan, baik makanan atau lingkungan, dapat menyebabkan keracunan, sementara kekurangan dapat membahayakan kekebalan, sehingga meningkatkan kerentanan terhadap penyakit.
Lall (2003) merekomendasikan kisaran mineral jejak makanan berikut pada ikan.
Perspektif dari National Research Council (NRC) adalah bahwa ada banyak yang harus dieksplorasi tentang pengetahuan tentang kebutuhan mineral untuk budidaya ikan dan udang. Rekomendasi mereka untuk mineral jejak makanan di semua spesies ternak belum membedakan antara sumber dan bentuk mineral jejak. Hal ini dapat mempengaruhi tingkat inklusi diet, serta faktor fisiologis seperti bioavailabilitas mineral dan penyerapan dan interaksi dengan komponen pakan pakan lainnya.
Bentuk dan tingkat mempengaruhi fungsi:Sumber bahan pakan dan interaksi mineral
Peningkatan permintaan pakan ikan dan keterbatasan ketersediaan tepung ikan telah mengarahkan industri untuk mengurangi jumlah tepung ikan dalam makanan atau mencari alternatif lain, seperti tepung tanaman (Domínguez et al., 2020). Ini dapat menghadirkan berbagai tantangan nutrisi.
Tepung tumbuhan sering mengandung asam fitat dalam jumlah tinggi, yang merupakan antagonis yang dikenal. Asam fitat berikatan kuat dengan ion mineral, membuatnya tidak tersedia untuk diserap oleh spesies air (Prabhu et al., 2016; Dominguez dkk., 2020). Dalam diet yang mengandung protein nabati tingkat tinggi, suplementasi mineral diperlukan untuk meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan tulang, terutama pada ikan salmon dan ikan laut karnivora.
Komposisi trace mineral dan bioavailabilitas juga dapat sangat berbeda antara bahan pakan akuatik dan pakan lengkap, yang dapat menghasilkan tingkat mineral yang sangat tinggi. Kelebihan mineral makanan dapat mempengaruhi penyerapan dan bioavailabilitas mineral lainnya dalam digesta. Sebagai contoh, kelebihan fosfor makanan dapat mengganggu penyerapan seng (Lall 2003).
Salah satu cara ahli gizi menangkal kadar mineral berlebih dan interaksi antagonis adalah melalui penggabungan program mineral yang menampilkan sumber mineral organik, karena ini telah terbukti lebih bioavailable dan sangat stabil.
Penyerapan dan bioavailabilitas antara bentuk mineral organik dan anorganik
Sumber elemen jejak yang berbeda mengasumsikan bentuk molekul dan ligan yang berbeda, dan senyawa selanjutnya yang terbentuk di saluran pencernaan spesies air dapat mencegah penyerapan dan metabolisme mineral (Watanabe et al., 1997). Selama kondisi di dalam saluran pencernaan inilah, sering, sumber anorganik mineral jejak terdisosiasi, dan melepaskan ion mineral bermuatan sebelum mencapai tempat penyerapan di usus kecil.
Ion-ion ini sering membentuk senyawa yang tidak larut dan tidak dapat dicerna yang diekskresikan sebagai limbah. Senyawa lain yang terbentuk dapat bersaing dengan komponen makanan dan mineral lainnya untuk situs pengikatan yang menguntungkan pada protein yang bertanggung jawab untuk penyerapan dan sintesis metaloenzim (Chanda et al., 2015).
Ada peningkatan minat dalam penggunaan trace mineral chelated ligan asam amino organik atau, dalam kasus selenium, dimasukkan dan diperkaya menjadi mikroorganisme seperti ragi (Prabhu et al., 2016). Kelat diproduksi melalui reaksi garam mineral dengan campuran asam amino dan peptida yang disiapkan secara enzimatik, menghasilkan sumber mineral jejak yang sangat stabil.
Struktur chelated mineral ini, khususnya Cu, Fe, M N, dan Zn, melindungi unsur-unsur dari pembentukan kompleks yang tidak larut dalam saluran pencernaan, memfasilitasi transportasi melintasi mukosa usus (Katya et al., 2017).
Karena tingkat disosiasi yang tinggi, tingkat yang lebih besar dari mineral anorganik diperlukan untuk menghasilkan tingkat pertumbuhan yang sama, mineralisasi jaringan dan aktivitas enzimatik dibandingkan dengan sumber organik (Katya et al., 2017). Menggunakan sumber mineral organik dengan stabilitas dan bioavailabilitas yang lebih tinggi dalam pakan dapat mengurangi tingkat suplementasi mineral tanpa mengorbankan kebutuhan pakan spesies (Watanabe et al., 1997).
Mineral jejak organik:Bagaimana bentuk mineral memengaruhi fungsi dan produktivitas
Kelat mineral organik berbasis peptida seperti Bioplex®[1] dan selenium organik yang dimasukkan ke dalam ragi (Sel-Plex®[2]) telah menunjukkan bioavailabilitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan rekan anorganik mereka. Ini menjamin penggunaan tingkat inklusi makanan yang lebih rendah melalui pengurangan pemborosan mineral yang tidak diasimilasi. Dilengkapi baik secara terpisah atau dalam kombinasi dengan larutan umpan lainnya, teknologi ini telah menunjukkan banyak manfaat kekebalan dan pertumbuhan dalam berbagai spesies air:
Kekebalan, kelangsungan hidup dan pertumbuhan:Pada udang putih Pasifik, Reyes dkk. (2018) menemukan bahwa suplementasi Bioplex meningkatkan total hemosit, protein plasma, kadar enzim fenoloksidase dan konsentrasi mineral jaringan. Tren positif terhadap tembaga diamati pada jaringan, serta peningkatan FCR dan bobot udang rata-rata.
Ikan air tawar yang dilengkapi dengan 100 mg/kg besi Bioplex mencapai aktivitas ledakan pernapasan tertinggi dibandingkan dengan 200 mg/kg besi sulfat anorganik selama 12 minggu (Rigos et al., 2010).
Percobaan juga menunjukkan bahwa diet termasuk mineral Bioplex dan Sel-Plex dapat mempertahankan status kesehatan normal. Kulit salmon Atlantik yang menerima 150 mg/kg seng Bioplex menunjukkan penurunan angka kematian sebesar 33,4 persen dibandingkan dengan kelompok kontrol (Gatica, 2004).
Pertumbuhan dan efisiensi:Ketika salmon Atlantik pasca-berciuman dipelihara dalam kondisi dengan oksigen suboptimal, suplementasi seng Bioplex dan ragi yang diperkaya selenium Sel-Plex meningkatkan FCR dan laju pertumbuhan dibandingkan dengan yang dilengkapi dengan mineral anorganik. Menjelang akhir persidangan, salmon dari kelompok ini juga menunjukkan filet yang lebih kencang (Kousoulaki et al., 2016).
Pada benih ikan rainbow trout yang menerima Bioplex dan Sel-Plex pada 66 persen tingkat kelompok mineral jejak anorganik, FCR, penambahan berat badan, kematian dan kekebalan (melalui aktivitas lisozim) semuanya ditingkatkan (Staykov, 2005).
Ikan nila hibrida merah yang diberi pakan Aquate Defender™, teknologi pakan yang menggabungkan Bioplex dan Sel-Plex, menunjukkan peningkatan pertumbuhan dan peningkatan pemanfaatan pakan setelah ditantang dengan bakteri S. agalactiae dan A. hydrophila (Arifin et al., 2019).
Fukada dan Kitagima (2019) menghubungkan tingkat Bioplex dan Sel-Plex yang lebih rendah dengan peningkatan berat badan, FCR dan berat akhir pada benih ikan ekor kuning saat pakan ikan dikurangi. Mereka menyimpulkan bahwa level ini dapat mengurangi jumlah trace mineral yang dibuang ke lingkungan dan berkontribusi pada produksi akuakultur yang lebih berkelanjutan.
Ringkasan
Mineral organik memiliki beberapa efek positif pada kesehatan dan kinerja beberapa spesies air, termasuk peningkatan resistensi penyakit, pertumbuhan dan peningkatan konversi pakan (FCR). Efek tersebut memiliki manfaat yang signifikan dalam budidaya, termasuk penurunan insiden penyakit, produksi yang lebih baik, peningkatan kualitas fillet dan peningkatan kualitas air dari limbah mineral yang lebih sedikit.
Saat mengganti mineral anorganik untuk Bioplex dan Sel-Plex, seringkali dapat dilakukan pada tingkat inklusi yang lebih rendah tanpa mengorbankan kinerja pada ikan dan udang. Mineral jejak makanan yang lebih rendah dalam bentuk organik juga dapat mengurangi keluaran mineral lingkungan, oleh karena itu berkontribusi pada sistem produksi akuakultur yang berkelanjutan. Karenanya, penggabungan program trace mineral organik dapat memiliki peran penting dalam memaksimalkan produksi dan profitabilitas untuk ikan dan udang.
