Semua organisme hidup, termasuk ikan dan krustasea, tidak membutuhkan protein per se, tetapi asam amino (AA), blok bangunan protein. Semua AA secara struktural mengandung tiga bagian umum:ikatan karbon pusat ke hidrogen, gugus amino yang mengandung nitrogen dan gugus karboksilat. Protein, terdiri dari beberapa hingga ribuan AA, memiliki banyak fungsi struktural dan metabolik. Dalam produksi hewan, akibat langsung dari defisiensi AA berarti pertumbuhan yang berkurang. Secara tradisional, itu adalah insentif ekonomi, yang mengakibatkan penggunaan AA tambahan dalam formulasi diet. Namun, telah terjadi evolusi bertahap dengan penekanan lebih diarahkan pada keberlanjutan dan pasokan nutrisi total.
Dalam formulasi pakan budidaya, Metionin (Met) biasanya merupakan asam amino esensial pembatas pertama (EAA) terutama dalam diet rendah tepung ikan (FM). Oleh karena itu, diperlukan untuk menyertakan sumber tambahan Met untuk memenuhi spesifikasi feed, menargetkan kebutuhan hewan untuk EAA khusus ini. Saat mengevaluasi nutrisi tambahan atau aditif untuk digunakan dalam formulasi pakan, tiga parameter perlu dipertimbangkan:(i) nilai gizi (efektifitas biologis) dari nutrisi tambahan, (ii) stabilitas, homogenitas dll. selama proses produksi pakan dan (iii) sifat fisik sumber nutrisi selama praktik pemberian pakan.
Ada beberapa sumber Met yang tersedia secara komersial di pasar seperti DL-Met (DL-Methionine for Aquaculture), DL-Metionil-DL-Metionin (AQUAVI® Met-Met), L-Met (L-Metionin), Metionin Hidroksi Analog asam bebas (MHA-FA atau MHA cair) dan Metionin Hidroksi Analog kalsium garam (MHA-Ca). Baik hewan darat dan air dapat memanfaatkan kristal AA seperti Metionin; Namun, ketersediaan biologis dari sumber metionin yang berbeda sangat berbeda. Perbedaan ketersediaan biologis merupakan cerminan dari perbedaan matriks produk, kecernaan, mekanisme transpor dan kebutuhan konversi metabolik.
DL-Bertemu, serta dipeptida DL-Metionil-DL-Metionin (Met-Met), adalah campuran rasemat dari D- dan L-isomer dari Metionin dan tersedia secara komersial sebagai aditif pakan, dengan kemurnian 99 persen DL-Met dan 95% Met-Met (95% DL-Methionyl-DL-Methionine dan 2% DL-Met), masing-masing. Karena hanya isomer L yang dapat digunakan untuk sintesis protein oleh tubuh hewan, D-isomer secara metabolik diubah menjadi L-isomer pertama melalui oksidasi menjadi keto-Metionin oleh enzim D-amino oksidase dan kemudian ditransaminasi oleh enzim transaminase menjadi L-Met. Enzim-enzim yang dibutuhkan dalam konversi bentuk-D menjadi bentuk-L bukanlah faktor pembatas laju pada ikan dan udang, seperti unggas dan babi.
Di samping itu, MHA-Ca dan MHA-FA juga merupakan campuran rasemat dari isomer D- dan L-nya. MHA-Ca terdiri dari sekitar 84 persen monomer MHA, 12 persen kalsium dan empat persen air dan MHA-FA, 65 persen monomer, 23 persen dimer/trimer dan sisanya 12 persen air.
Secara kimia, baik MHA-Ca dan MHA-FA tidak dapat diklasifikasikan sebagai AA. AA mengandung gugus karboksil (COOH) dan amino (NH2), Namun, dalam Analog Metionin Hidroksi, gugus NH2 digantikan oleh gugus hidroksil (OH) dan oleh karena itu tidak dapat diklasifikasikan sebagai asam amino (Dibner 2003). Metionin Hidroksi Analog harus menjalani serangkaian transformasi metabolisme agar dapat dimanfaatkan oleh hewan. Melalui reaksi dehidrogenase, pertama diubah menjadi analog a-keto dari metionin dan kemudian menjadi L-metionin yang dapat digunakan melalui reaksi transaminase.
Akhirnya L-Met juga tersedia secara komersial sebagai aditif pakan dengan kemurnian 99 persen dan tidak memerlukan konversi apa pun karena bentuk L dapat digunakan oleh tubuh. Namun demikian jelas dinyatakan oleh Dewan Riset Nasional berdasarkan studi nutrisi (NRC, 2011), ikan dan udang dapat menggunakan D-Met untuk menggantikan L-Met secara equimolar.
Nutrisi Hewan Evonik menyusun ulasan kritis baru-baru ini, memperbarui publikasi asli berjudul "Ketersediaan hayati relatif sumber metionin dalam ikan" (Lemme, 2010), dengan semua publikasi ilmiah terbaru dan data uji coba industri pada ikan dan udang.
Beberapa penelitian yang membandingkan nilai gizi produk MHA dengan DL-Met yang dilakukan pada ikan menyimpulkan bahwa MHA-FA dan MHA-Ca secara signifikan lebih sedikit tersedia daripada DL-Met (Lemme 2010; Lemme et al. 2012; Figueiredo-Silva et al. 2014; Powell dkk. 2017). Dengan menerapkan analisis regresi dan membandingkan kemiringan untuk penambahan berat badan antara sumber Met, mengungkapkan nilai gizi MHA-Ca relatif terhadap DL-Met bervariasi antara 22 persen pada ikan nila dan lele saluran hingga 62 persen pada drum merah berdasarkan berat terhadap berat (wt/wt).
Pada titik ini, ada baiknya menjelaskan arti dasar equimolar dan berat/berat dengan contoh sederhana. Menurut NRC (2011), "berdasarkan bukti eksperimental yang tersedia, komite menganggap masuk akal untuk mengasumsikan bahwa kemanjuran biologis HMB (2-hidroksi-4-(methylthio)butanoic acid yang dikenal sebagai MHA) untuk ikan adalah sekitar 75 hingga 80% dari DL-Met pada basis equimolar". perbandingan, hasil dari eksperimen ilmiah in vivo yang menentukan bioavailabilitas relatif dari sumber nutrisi yang diuji melalui analisis parameter kinerja pertumbuhan utama dari uji respons dosis menggunakan analisis regresi. Translasi ke basis wt/wt adalah dengan mengalikan rasio equimolar dari dua sumber Met dengan bahan aktif produk. Seperti disebutkan di atas, DL-Met memiliki kemurnian Metionin>99 persen dan MHA-Ca 84 persen asam butanoat 2-hidroksi-4-(metilthio) karenanya, dengan basis equimolar 77 persen, MHA-Ca memiliki sekitar 65 persen kemanjuran biologis berdasarkan berat/berat dibandingkan dengan DL-Met [77 (equimolar) x 0,84 (kandungan MHA dalam produk MHA-Ca) =65%].
Studi lebih lanjut yang membandingkan DL-Met dan L-Met menunjukkan bioavailabilitas L-Met yang tidak signifikan secara statistik tetapi sedikit lebih rendah (82-83%) dibandingkan dengan DL-Met pada ikan salmon. Hal ini memerlukan penyelidikan lebih lanjut, tetapi setuju dengan data sebelumnya yang diperoleh pada salmon (Sveier et al. 2001), trout pelangi (Kim et al. 1992) dan bass bergaris hibrida (Keembiyehetty dan Gatlin III, 1995), menunjukkan bahwa D- dan/atau DL-Met setidaknya sama efektifnya dengan L-Met. Analisis regresi simultan dari penelitian terbaru di Indonesia di L. vannamei mengungkapkan bahwa efisiensi nutrisi Met-Met relatif terhadap L-Methionine adalah 194 persen berdasarkan perolehan biomassa, 190 persen untuk SGR dan 212 persen berdasarkan FCR; Fakta dan Gambar 1634). Studi lebih lanjut di L. vannamei dengan Met-Met menunjukkan bioavailabilitas yang lebih tinggi mulai dari 178 persen hingga 298 persen dibandingkan dengan DL-Met yang menetapkan rata-rata minimum 200 persen bioavailabilitas Met-Met relatif terhadap DL-Met serta, rata-rata 65 persen bioavailabilitas untuk MHA-CA dibandingkan dengan DL-Met seperti yang divalidasi dalam uji coba di Thailand.
Bukan hanya nilai gizi dari berbagai sumber Met, tetapi karakteristik fisik produk sama pentingnya. Penggilingan pakan membutuhkan perhatian ekstra untuk melihat kecenderungan caking dan kemampuan mengalir dari sumber Met yang berbeda serta kemampuan pencampuran dan distribusi yang homogen dari nutrisi penting dan mahal dalam pakan. Karenanya, ukuran rata-rata partikel dianggap sebagai salah satu faktor utama untuk homogenitas pencampuran dalam umpan.
Akhirnya, parameter penting dalam pakan budidaya adalah kelarutan dan pencucian nutrisi tambahan, seperti Bertemu, terutama karena pemberian makan dilakukan secara eksklusif di air asin atau air tawar. Uji in vitro membuktikan bahwa tingkat kelarutan air dari masing-masing sumber Met yang tersedia secara komersial juga bervariasi secara signifikan. Dipeptida (Met-Met) menjadi lima hingga 10 kali lebih sedikit larut dalam air dibandingkan dengan sumber Met lain yang tersedia secara komersial. Karena pelepasan nutrisi dari pelet sangat terkait dengan perilaku makan spesies budidaya yang ditargetkan. Dengan demikian, Met-Met lebih cocok untuk krustasea di mana pakan berada dalam air untuk waktu yang lama sebelum dikonsumsi sepenuhnya.
Oleh Manajer Layanan Teknis Senior Dr Alexandros Samartzis, Evonik
