oleh Rui A Gonçalves, Biomin Memegang, Austria
Dalam akuakultur, fumonisin (FUM) umumnya dikaitkan dengan penurunan laju pertumbuhan, konsumsi pakan dan efisiensi pakan, dan gangguan metabolisme sphingolipid. Toksisitas fumonisin
terkait dengan kemampuan ini untuk menghambat sphinganine (sphingosine) N-acyltransferase (ceramide synthase), enzim kunci dalam metabolisme lipid, mengganggu jalur ini. Hal ini disebabkan unit hidrokarbon rantai panjang (mirip dengan
sphingosine dan sphinganine) dalam mikotoksin ini, yang berperan dalam toksisitasnya.
Sensitivitas spesies air tawar
Sedikit informasi yang tersedia tentang efek fumonisin pada spesies akuakultur, dan sebagian besar penelitian berfokus pada spesies air tawar.
Lele saluran (Ictalurus punctatus) adalah spesies yang paling banyak dipelajari. Ikan ini dapat mentolerir kadar FUM yang relatif tinggi, dengan tingkat sensitivitas sekitar 10 mg fumonisin B1 (FB1)/kg pakan. Efek samping dari diet yang terkontaminasi fumonisin juga telah dilaporkan pada ikan mas (Cyprinus carpio L.):berbagai percobaan telah mengamati lesi yang tersebar di pankreas eksokrin dan endokrin, dan jaringan interrenal, mungkin karena iskemia dan/atau peningkatan permeabilitas endotel.
Dalam studi lain oleh Pepeljnjak et al., 2003, ikan gurame umur satu tahun diberi pakan pelet berisi 500 ekor, 5, 000 atau 150, 000 g FB1/
kg berat badan, mengakibatkan penurunan berat badan dan perubahan parameter hematologi dan biokimia pada organ target.
Tuan dkk. (2003) menunjukkan bahwa memberi makan FB1 ke spesies tropis pada 10, 40, Pakan 70 dan 150 mg/kg selama 8 minggu mempengaruhi pertumbuhan benih ikan nila (Oreochromis niloticus). Dalam percobaan ini, pertambahan berat badan rata-rata dalam pakan ikan yang mengandung 40, 000 g FB1/kg atau lebih lebih rendah. Hematokrit hanya berkurang pada ikan nila yang diberikan 150, 000 g FB1/kg pakan. Rasio sphingosine bebas terhadap sphingosine bebas (rasio Sa:So) di hati meningkat pada 150, 000 g FB1/kg pakan.
udang whiteleg pasifik
Sepengetahuan penulis, satu-satunya spesies krustasea yang dipelajari sampai saat ini sehubungan dengan kepekaan terhadap FUM adalah udang whiteleg Pasifik (Litopenaeus vannamei). Meskipun sedikit variasi dalam tingkat pengujian, beberapa penelitian yang tersedia menunjukkan bahwa Litopenaeus vannamei jauh lebih sensitif terhadap FB1 daripada yang dijelaskan sebelumnya pada spesies air tawar. García-Morales dkk. (2013) telah menunjukkan bahwa konsentrasi protein otot terlarut berkurang, dan perubahan diamati pada sifat termodinamika miosin, setelah 30 hari" terpapar FUM pada udang whiteleg pasifik yang diberi pakan 20 hingga 200 g FB1/kg.
Penulis yang sama melaporkan perubahan histologis yang nyata pada jaringan udang yang diberi pakan yang mengandung 200 g FB1/kg pakan, dan perubahan kualitas daging setelah 12 hari penyimpanan es pada ikan yang diberi pakan lebih dari 600 g FUM/kg pakan. Efek FUM pada kualitas otot mungkin sangat penting, khusus untuk negara pengekspor udang, karena secara langsung mempengaruhi umur simpan. Studi oleh Burgos-Hernández et al. pada tahun 2005 juga menegaskan bahwa FB1 menyebabkan perubahan histologis pada hepatopankreas udang sebagai akibat dari perubahan aktivitas tripsin dan kolagenase.
Mexia-Salazar dkk. (2008) juga mengamati perubahan histologis yang nyata pada hepatopankreas, serta jaringan nekrotik, pada udang yang diberi pakan 500 g FB1/kg. Penulis ini juga mengamati perubahan pola elektroforesis dan sifat termodinamika miosin yang diekstraksi dari udang yang terpapar FB1.
Spesies laut lebih rentan
Semua spesies akuakultur diuji kepekaannya terhadap FUM terhadap
tanggal telah omnivora atau herbivora, dan semuanya adalah spesies air tawar, kecuali udang whiteleg. Kadar FUM yang tinggi telah diukur dalam makanan nabati yang biasa digunakan untuk spesies laut karnivora, tetapi belum ada penelitian yang menyelidiki kemungkinan efek FUM pada spesies laut. Untuk mengisi kesenjangan pengetahuan ini, dua percobaan dilakukan pada spesies laut, di mana ada potensi untuk menggunakan makanan nabati.
Salah satu penelitian dilakukan dengan gilthead seabream (Sparus aurata), salah satu spesies akuakultur terpenting yang dibudidayakan di Eropa dan model yang baik untuk mempelajari pengaruh FUM pada spesies laut karnivora.
Dalam studi ini, yang masih dievaluasi, kelompok rangkap tiga dari 35 gilthead seabream (total 315 ikan), dengan berat badan awal rata-rata (IBW) dari 28,8 ± 2,1 g diberi makan salah satu dari tiga diet eksperimental selama 60 hari. Pakan percobaan adalah:FUM 1, mengandung 168 g FUM/kg pakan; FUM 2, mengandung 333 g FUM/kg; dan diet kontrol, bebas mikotoksin.
Hasil awal menunjukkan bahwa tingkat inklusi FUM yang diuji mempengaruhi pertumbuhan total. Tabel 1 merangkum efek FUM pada pakan 168 dan 333 g/kg pada indikator pertumbuhan utama:berat badan akhir (FBW), laju pertumbuhan spesifik (SGR), rasio konversi pakan (FCR), asupan pakan (FI) dan rasio efisiensi protein (PER), dibandingkan dengan diet kontrol. Tingkat FUM yang diuji tidak mempengaruhi tingkat kelangsungan hidup.
Studi kedua dilakukan di turbot (Psetta maxima; sebelumnya Scophthalmus maximus), spesies karnivora bentik, dianggap sebagai spesies ikan pipih paling penting yang dibudidayakan di Eropa dan memiliki potensi besar untuk Asia Timur. Dalam studi ini, yang masih dievaluasi, kelompok rangkap tiga 30 turbot (450 ikan total) dengan berat badan awal rata-rata (IBW) dari 83,7 ± 2,9 g diberi pakan yang mengandung 0,5, 1.0, 2.0 atau 5.0 mg FUM/kg selama 63 hari (diet berlabel FUM 0.5, FUM 1.0, FUM 2.0 dan FUM 5.0, masing-masing).
Hasil sampai saat ini menunjukkan bahwa 5 mg FUM/kg pakan secara signifikan meningkatkan kematian (p <0,05). Berat badan rata-rata akhir, laju pertumbuhan spesifik dan rasio efisiensi protein secara signifikan lebih rendah pada ikan yang diberi makan FUM 1.0, diet FUM 2.0 dan FUM 5.0, dan rasio konversi pakan lebih tinggi, dibandingkan ikan yang diberi pakan kontrol atau pakan FUM 0,5. 1-5 mg FUM/kg pakan mengurangi ketinggian vili di batas sikat usus distal dan mengurangi inklusi lipid hati (p <0,05).
Hasil hingga saat ini dari dua uji coba ini
memiliki potensi minat yang besar. Untuk kami
pengetahuan, mereka adalah cobaan pertama
dilakukan pada spesies laut, menyelidiki spesies pelagis dan bentik. Lebih-lebih lagi, Kadar FUM yang diuji dalam uji coba sebelumnya berada dalam tingkat kontaminasi yang sering ditemukan pada aquafeed komersial, yang menyoroti pentingnya penyaringan dan pencegahan FUM dalam umpan.
Spesies ikan dan udang laut mungkin sangat sensitif terhadap kadar fumonisin yang relatif rendah (<5000 g FUM/kg pakan), mempengaruhi kinerja pertumbuhan dan status kekebalan. Ini jauh lebih rendah daripada tingkat sensitivitas kebanyakan spesies air tawar, dan juga lebih rendah dari jenis ternak.
Ini menghadirkan tantangan tambahan bagi sektor akuakultur laut karena nilai panduan Komisi Eropa untuk
FUM (fumonisin B1 + B2) dalam bahan pakan pelengkap dan lengkap untuk ikan adalah 10 mg FUM/kg pakan (European Commission, 2006), yang mungkin terlalu tinggi, setidaknya untuk Sparus aurata, Psetta maxima dan Litopenaeus vannamei. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi apakah spesies laut lainnya sensitif terhadap FUM, dan untuk lebih memahami efek mikotoksin lain yang terjadi bersamaan dengan FUM.
Sinergisme dapat mengurangi tingkat sensitivitas
Meskipun FUM adalah mikotoksin dominan dalam makanan nabati dan pakan berikutnya, rata-rata 80 persen dari semua sampel pakan jadi terkontaminasi dengan lebih dari satu mikotoksin.
Dia, karena itu, penting untuk memahami efek FUM dan interaksinya dengan mikotoksin lain yang mungkin ada dalam pakan, terutama mikotoksin Fusarium lainnya yang diproduksi bersama FUM. sinergisme, yaitu interaksi dua atau lebih mikotoksin untuk menyebabkan efek gabungan yang lebih besar daripada jumlah efek terpisahnya, belum sepenuhnya dijelaskan dalam budidaya. Namun, aflatoksin B1 dan fumonisin diketahui berinteraksi secara sinergis pada ikan dan udang. Penelitian yang dilakukan oleh Mckean et al. (2006) pada ikan nyamuk (Gambusia affinis) menggambarkan efek sinergis dari aflatoksin dan fumonisin dengan sempurna.
Para penulis mengamati bahwa kematian hanya mulai meningkat (menjadi 17%) di atas 2, 000 ppb FUM dan kematian serupa terlihat pada tingkat aflatoksin 215 ppb. Namun, ketika kedua mikotoksin digabungkan, penulis menemukan bahwa kematian meningkat menjadi 75 persen pada 1, 740 ppb FUM ditambah AF 255.4 ppb.
Efek sinergis ini juga diamati pada ikan rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) dengan AFB1 pada 100 ppb dan FB1 pada
3, 200 ppb (Carlson et al., 2001); pada udang white leg pasifik (Litopenaeus vannamei) dengan 300 ppb AFB1 dan 1, 400 ppb FB1; dan pada ikan lele afrika (Clarias gariepinus) dengan AFB1 pada 7,3 ppb dan FB1 pada 15, 000ppb.
Kesimpulan
ikan laut, turbo, dan udang whiteleg pasifik tampaknya sangat sensitif terhadap kontaminasi FUM. Tingkat sensitivitas pada spesies ini berada di bawah nilai panduan Komisi Eropa
untuk FUM (fumonisin B1 + B2) dalam bahan pakan pelengkap dan lengkap untuk ikan dengan pakan 10 mg FUM/kg.
Kami memahami bahwa nilai panduan ini didasarkan pada sensitivitas spesies akuakultur air tawar. Keragaman spesies yang sangat besar membuat sulit untuk menghasilkan pedoman untuk industri akuakultur. Evaluasi lebih lanjut dari sensitivitas FUM pada spesies laut lainnya sangat penting untuk menentukan risiko bahwa FUM dapat hadir untuk produsen pakan akuakultur dan petani.
Meskipun spesies air tawar kurang sensitif terhadap FUM, Penting untuk diingat bahwa pakan yang digunakan dalam spesies ini mengandung berbagai protein nabati tingkat tinggi. Ini secara signifikan meningkatkan kemungkinan terjadinya mikotoksin di aquafeeds air tawar, meningkatkan kepekaan terhadap mikotoksin ini dalam pakan.
