Metabolisme Karbohidrat pada Crustacea

Abstrak

Karbohidrat dalam pakan umumnya berbentuk senyawa polisakarida, disakarida dan

monosakarida. Ikan tidak memiliki air liur maka pencernaan karbohidrat di mulai pada segmen

lambung, tetapi secara intensif terjadi pada segmen usus yang memiliki enzim amylase

pankreatik.

Enzim yang berperan dalam segmen usus, antara lain : amilase , laktase, sellulase, dll. Amilum

dan glikogen dihrolisis oleh enzim amilase menjadi maltose dan dekstrin. Maltose dan dekstrin

akan dihidrrolisis oleh enzim lactase

Penggunaan karbohidrat dalam pakan adalah penting dikarenakan beberapa hal: (a) sebagai

sumber energi yang jauh lebih murah bila dibandingkan dengan protein, maka karbohidrat dapat

menekan ongkos produksi dan yang pada akhirnya dapat menurunkan total harga pakan (Cruz-

Suarez et al., 1994), (b) pada tingkat tertentu, karbohidrat mampu men-substitusi energi yang

berasal dari protein pakan (‘sparing’ protein pakan) dan karena itu efisiensi pemanfaatan protein

pakan untuk pertumbuhan dapat ditingkatkan (Rosas et al., 2000), (c) sebagai binder, karbohidrat

(terutama yang berasal dari bahan pakan tertentu) mampu meningkatkan kualitas fisik pakan dan

menurunkan prosentase ‘debu pakan’ (Hastings dan Higgs, 1980), (d) sebagai komponen tanpa

nitrogen, maka penggunaan karbohidrat dalam jumlah tertentu dalam pakan dapat menurunkan

sejumlah limbah ber-nitrogen sehingga meminimalkan dampak negatif dari pakan terhadap

lingkungan (Kaushik dan Cowey, 1991), yang juga merupakan media hidup dari udang itu

sendiri.

Jenis dan tingkat karbohidrat pakan mempengaruhi laju pertumbuhan udang.  Misalnya,

kelangsungan hidup juvenil udang windu dipengaruhi oleh tingkat karbohidrat; sedangkan

sukrosa dan glukosa adalah lebih baik daripada trehalosa dalam meningkatkan pertumbuhannya

(Pascual et al., 1983; Alava dan Pascual, 1987).  Dalam penelitiannya, Rosas et al. (2000)

mendapatkan bahwa pakan dengan kandungan karbohidrat 10% belum cukup untuk memenuhi

kebutuhan energi-karbohidrat, dan masih perlu energi dari protein pakan.  Selanjutnya dijelaskan

bahwa nilai maksimum dari tingkat glikogen dan aktifitas α-amilase terjadi pada udang yang

diberi pakan mengandung 21% karbohidrat. Udang mampu mencerna karbohidrat pakan menjadi

komponen-komponen yang lebih sederhana dan dapat diserap melalui dinding usus sebelum

masuk ke dalam aliran darah. 

Karbohidrat merupakan senyawa organik yang terdiri dari unsur karbon, hidrogen dan oksigen

dalam perbandingan yang berbeda-beda. Karbohidrat digolongkan menjadi :

- Monosakharida seperti glukosa, galaktosa dan fruktosa

- Disakharida seperti sukrosa, maltosa dan trehalosa

- Polisakharida seperti dekstrin dan pati.

Udang memeriukan karbohidrat dalamjumlah yang banyak, karena selain diperlukan sebagai

pembakar dalam proses metabolisme, juga diperlukan dalam sintesis khitin dalam kulit keras.

Walaupun demikian efisiensi penggunaan karbohidrat oleh udang berbeda, tergantung dari

sumbemya, selain itu kemampuan udang dalam mencerna karbohidrat juga berbeda berdasarkan

jenisnya.

Beberapa peneliti seperti Andrews et al. (1972), Sick dan Andrews (1973) serta Deshimaru dan

Yone (1978) melaporkan bahwa penambahan glukosa dalam pakan dapat menghambat

pertumbuhan udang penaeid. Hal ini dilaporkan pula oleh Abdel-Rahman et al. (1979) bahwa

penambahan glukosa lebih dan 10 % dalam pakan dapat menghambat pertumbuhan Penaeus

japonicus. Namun penambahan disakharida dalam pakan temyata dapat memberikan

pertumbuhan yang cukup baik. Beberapa hal yang menyebabkan penambahan glukosa dalam

pakan menghambat pertumbuhan udang adalah karena glukosa tidak dapat diubah menjadi

trehalosa di dalam lambung, tetapi secara cepat diserap dan kemudian dilepaskan dengan segera

ke dalam darah. Jika banyak glukosa yang diserap, akan didapat kadar glukosa yang tinggi dalam

darah yang biasanya dipertahankan oleh pengendalian hormonal dan sulit digunakan sebagai

sumber energi. Sedangkan disakharida, seperti maltosa tidak diserap dalam lambung, tetapi

diubah menjadi glukosa dalam usus, kemudian menjadi trehalosa dalam hepatopankreas dan

selanjutnya dilepaskan secara bertahap dalam darah. Dengan demikian maltosa siap digunakan

sebagai sumber energi.

Sebagaimana telah diketahui, udang mempunyai eksoskeleton yang disusun oleh khitin yang

sangat diperlukan dalam proses pertumbuhan. untuk membentuk dan mengganti eksoskeleton

selama ganti kulit. Hasil percobaan menunjukkan bahwa komponen utama dari eksoskeleton

Crustacea disintesis dari glukosa melalui glusamin. Penambahan 0,52 % glucosamin dalam

pakan dapat meningkatkan pertumbuhan Penaeus japonicus, akan tetapi temyata pemasukan

khitin secara langsung dapat menghambat pertumbuhan.

Reaksi enzimatik yang mengkonversi energi dari senyawa pakan dalam sel ini disebut

katabolisme yang menghasilkan energi. Sebaliknya anabolisme adalah sintesis molekul

komplek seperti glikogen, lemak dan protein dari molekul sederhana dengan menggunakan ATP

sebagai sumber energi.

Metabolisme : terdiri atas anabolisme dan katabolisme ini merupakan jumlah total proses

biokimia yang terjadi dalam tubuh suatu organisme dan meliputi metabolisme karbohidrat, lemak

dan protein.

Diukur dengan tiga macam metode (Schmidt-Nielsen, 1990), yaitu:

menghitung selisih energi ( makanan ) yang masuk dan ekskreta terutama urin dan

feses.

menghitung produksi panas total pada organisme, metode ini sangat akurat dalam

memberikan informasi tentang bahan bakar yang digunakan, organisme yang diukur

dimasukkan dalam kalorimeter;

menghitung jumlah oksigen untuk proses oksidasi atau konsumsi oksigen, cara ini paling

banyak digunakan dan mudah dilaksanakan.

Laju metabolisme è faktor : umur, jenis kelamin, status reproduksi, makanan dalam usus,

stress fisiologis, aktivitas, musim, ukuran tubuh dan temperatur lingkungan.

Laju metabolisme baku (standard metabolic rate) merupakan laju metabolisme hewan

manakala hewan tersebut sedang beristirahat dan tidak terdapat makanan didalam

ususnya.

Manakala pengukuran laju metabolisme tengah dilakukan, jarang sekali hewan dalam

keadaan diam è laju metabolisme rutin = diukur selama level aktivitas rutin è hasil

pengukuran biasanya lebih tinggi

Proses Umum Untuk Memperoleh Energi Dalam Kondisi Anaerob Adalah Pemecahan

Kh à As.Laktat (Glikolisis)

1mol Glukosa à 2 Mol As.Laktat

C6 H12 O6 à 2 C3 H6 03

Glikolisis Umumnya Terjadi Pada Otot Vertebrata Dimana Kebutuhan Energi Pada

Latihan Yang Berat Melebihi Oksigen Yang Tersedia.

Kebanyakan Glikolisis Tergantung Pada Glikogen, Bukan Glukosa, Sebagai Substrat.

Satu Unit Glukosa Dalam Glikogen/ Polimer Disebut Unit Glikosil

1 Mol Glikosil -> 2 Mol Asam Laktat + 3 Mol Atp.

• Crustacea menyimpan karbohidrat dalam bentuk polisakarida bernitrogen yaitu kitin.

eksoskeleton Brachyura, 64-74% is khitin.

• Karbohidrat tersimpan dalam bentuk mukopolisakarida protein yang ada dalam epidermis

dan hepatopankreas. Glikogen dan glukosa merupakan 1/3 simpanan karbohidrat yang

siap digunakan sebagai sumber energi utama.

• Karbohidrat dibongkar dari tempat penyimpanannya karena dibutuhkan untuk: (1)

sintesis protein; (2) produksi mukopolisakarida; (3) sintesis ribosa dan nikotinamid

adenin dinukleotida fosfat (NADPH); (4) glikolisis yang menghasilkan produk akhir

berupa L-laktase atau karbondioksida dan air.