2.PROTEIN DAN ASAM AMINO UNTUK IKAN DAN UDANG 2.1

PROTEIN DAN ASAM AMINO UNTUK IKAN DAN UDANG
2,1 Protein
Protein adalah salah satu unsur paling penting dari semua sel hidup dan mewakili kelompok
kimia terbesar dalam tubuh hewan, kecuali air; seluruh bangkai ikan rata-rata mengandung 75%
air, 16% protein, 6% lemak, dan 3 % abu. Protein adalah komponen penting dari kedua inti sel
dan protoplasma sel, dan account yang sesuai untuk sebagian besar jaringan otot, organ, otak,
saraf dan kulit.
2.1.1 Komposisi
Protein adalah senyawa organik sangat kompleks berat molekul tinggi. Pada umum dengan
karbohidrat dan lipid, mereka mengandung karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O), tetapi
selain juga mengandung sekitar 16% nitrogen (N: kisaran 12 -19%), dan kadang-kadang fosfor
(P) dan belerang (S).
2.1.2 Struktur
Protein berbeda dari penting secara biologis lainnya makromolekul seperti karbohidrat dan lipid
dalam struktur dasar. Sebagai contoh, berbeda dengan struktur dasar karbohidrat dan lipid,
yang sering kali terdiri dari identik atau sangat mirip dengan unit berulang (mis. mengulang unit
glukosa dalam pati, glikogen dan selulosa), protein dapat memiliki hingga 100 jenis unit dasar
(asam amino). Oleh karena itu maka senyawa yang lebih besar dan rentang variabilities yang
mungkin, tidak hanya untuk komposisi, tetapi juga untuk bentuk protein.
2.1.3 Sifat kimia
Koloid di alam, protein bervariasi dalam kelarutan dalam air, dari keratin larut ke Albumin
sangat larut. Semua protein dapat 'didenaturasi' oleh panas, asam kuat, alkali, alkohol, aseton,
urea dan garam logam berat. Ketika protein didenaturasi mereka longgar struktur mereka yang
unik, dan karenanya memiliki kimia yang berbeda, sifat fisik dan biologis (mis. inaktivasi enzim
oleh panas).
2.1.4 Klasifikasi
Protein dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok utama menurut bentuk, kelarutan dan
komposisi kimia:
a.
Berserat protein: protein hewani yang tidak larut umumnya sangat resisten terhadap
gangguan enzim pencernaan. Protein berserat ada sebagai berserat panjang rantai.
Contoh protein berserat termasuk collagens (protein utama jaringan ikat), elastin (hadir
dalam jaringan elastis seperti arteri dan tendon), dan keratin (terdapat dalam rambut,
kuku, wol dan kuku mamalia).
b. Globular protein: meliputi semua enzim, antigen dan hormon protein. Globular protein
dapat dibagi lagi menjadi Albumin (larut dalam air, panas-coagulable protein yang terjadi
pada telur, susu, darah dan banyak tanaman); globulin (tidak larut atau hemat larut
dalam air, dan hadir dalam telur, susu, dan darah, dan berfungsi sebagai cadangan
protein utama dalam menanam benih), dan histon (protein dasar berat molekul rendah,
larut dalam air, terjadi dalam inti sel yang terkait dengan asam deoksiribonukleat - DNA).
c. Conjugated protein: ini adalah protein yang menghasilkan kelompok-kelompok nonprotein serta asam amino pada hidrolisis. Contoh-contoh termasuk phosphoproteins
(kasein susu, kuning telur phosvitin), glikoprotein (lendir), lipoprotein (sel membran),
chromoproteins (hemoglobin, haemocyanin, sitokrom, flavoproteins), dan nucleoproteins
(kombinasi dari protein dengan asam nukleat hadir dalam inti sel).
Fungsi Protein 2,2
Fungsi protein dapat diringkas sebagai berikut:



Untuk memperbaiki jaringan dikenakan atau terbuang (jaringan perbaikan dan
pemeliharaan) dan membangun jaringan baru (seperti protein dan pertumbuhan baru).
Protein dapat catabolized sebagai sumber energi, atau dapat berfungsi sebagai
substrat untuk pembentukan karbohidrat atau lipid jaringan.
Protein diperlukan dalam tubuh hewan untuk pembentukan hormon, enzim dan
berbagai zat lain yang penting secara biologis seperti antibodi dan hemoglobin.
Protein 2,3 persyaratan
Studi tentang persyaratan gizi makanan ikan dan udang telah hampir seluruhnya didasarkan
pada studi yang sebanding dengan yang dilakukan dengan hewan ternak darat. Oleh karena
itu maka bahwa hampir semua informasi yang tersedia tentang kebutuhan gizi makanan
spesies akuakultur berasal dari makanan berdasarkan uji laboratorium; binatang yang disimpan
dalam sebuah lingkungan yang terkendali kepadatan tinggi dan tidak memiliki akses ke
makanan alami organisme.
2.3.1 Optimum tingkat protein
Berdasarkan teknik pemberian makanan yang dipelopori dan dikembangkan untuk hewan darat
kebutuhan protein ikan pertama kali diselidiki dalam Chinnok salmon (Oncorhynchus
tshawytscha) oleh Delong, et al, (1958). Ikan diberi makan diet seimbang dinilai mengandung
kadar protein yang berkualitas tinggi (kasein: campuran agar-agar dilengkapi dengan kristal
asam amino untuk mensimulasikan profil asam amino seluruh protein telur ayam) selama
jangka waktu 10 minggu dan tingkat protein yang diamati memberikan pertumbuhan yang
optimal diambil sebagai persyaratan (Gambar 2). Karena studi-studi awal ini pendekatan yang
digunakan oleh para pekerja saat ini telah berubah sangat sedikit kalaupun ada, dengan
kemungkinan pengecualian pada digunakan oleh beberapa peneliti dari protein jaringan
maksimum retensi atau keseimbangan nitrogen dalam preferensi untuk berat badan sebagai
kriteria persyaratan (Ogino, 1980). Kebutuhan protein diet biasanya dinyatakan dalam
persentase makanan tetap atau sebagai rasio energi protein diet.
Gambar. 2. Khas kurva respons dosis
Hingga saat ini lebih dari 30 spesies ikan dan udang telah diteliti dengan cara ini dan hasilnya
menunjukkan seragam kebutuhan protein tinggi dalam kisaran 24-57%, atau setara dengan 3070% dari kandungan energi bruto dari makanan dalam bentuk protein (Tabel 1). Sementara
kebutuhan protein tinggi mungkin diharapkan untuk jenis ikan karnivora, seperti plaice
(Pleuronectes platessa -50%; Cowey et al, 1972) atau Snakehead (Channa micropeltes -52%;
Wee dan Tacon, 1982), fakta bahwa kebutuhan protein yang relatif tinggi juga terlihat di rumput
herbivora gurami (Ctenopharyngodon idella 41-43%; Dabrowski, 1977) menunjukkan bahwa
sebagian persyaratan mungkin merupakan fungsi dari metodologi yang digunakan untuk
penentuan. Yang digunakan oleh pekerja yang berbeda dari berbagai sumber protein diet, nonenergi protein pengganti, memberi makan rezim, ikan kelas umur dan metode untuk
menentukan kandungan energi makanan dan makanan kecil daun Common persyaratan dasar
untuk perbandingan langsung harus dibuat dalam atau antara ikan speceis . Sebagai contoh,
kebutuhan protein tinggi diamati untuk rumput goreng ikan mas (41-43%; Dabrowski, 1977)
hampir pasti muncul dari semua percobaan ikan diberi makan ransum yang terbatas (hanya
makan ikan dua kali sehari, dan terpaku pada iklan tercatat terendah libitum feed mengambil)
dan akibatnya memberi makan ikan protein diet rendah tidak mampu mengkonsumsi pakan
yang cukup untuk memenuhi diet protein dan kebutuhan energi. Sebuah tinjauan kritis dari
metode yang digunakan untuk estimasi diet protein dan asam amino persyaratan dalam ikan
dan Crustacea telah dibuat oleh Tacon dan Cowey (1985) dan Cowey dan Tacon (1983)
masing-masing.
Diet tinggi kebutuhan protein ikan dan udang umumnya dikaitkan dengan mereka karnivora /
omnivora kebiasaan makan, dan preferensi mereka menggunakan protein lebih dari diet
karbohidrat sebagai sumber energi (Cowey, 1975). Berbeda dengan peternakan hewan darat
ikan dan udang dapat untuk memperoleh lebih banyak energi dari metabolizable katabolisme
protein daripada dari karbohidrat.
2.3.3 Faktor-faktor abiotik - suhu dan salinitas
Pengaruh suhu air pada kebutuhan protein dan pertumbuhan ikan telah menjadi subyek
sejumlah penyelidikan. Studi awal DeLong dan rekan kerja dengan fingerling Chinook salmon
(O. tshawytscha) adalah kata untuk menunjukkan peningkatan kebutuhan protein dari 40%
sampai 55% dengan peningkatan suhu air dari 8,3 ° C sampai 14,4 ° C ( DeLong, et al., 1958).
Baru-baru ini, kenaikan serupa kebutuhan protein diet dilaporkan dalam fingerling Striped bass
(Morone saxatilis) dari 47% menjadi 55% dengan peningkatan suhu air dari 20,5 ° C sampai
24,5 ° C (Millikin, 1983; Tabel 1). Sebaliknya, fingerling rainbow trout (Salmo gairdneri) tidak
menunjukkan perbedaan dalam pertumbuhan pada tingkat protein 35%, 40% dan 45% pada
suhu 9 ° C, 12 ° C, 15 ° C dan 18 ° C dalam satu studi ( Slinger et al., 1977) atau dalam studi
lain dengan suhu 9 ° C, 15 ° C dan 18 ° C (Cho dan Slinger, 1978). Meskipun suhu berbeda
efek yang diamati dalam hal pertumbuhan, semakin besar kebutuhan mutlak bagi protein pada
suhu air lebih tinggi rupanya puas melalui peningkatan konsumsi protein diet yang lebih rendah.
Studi terakhir ini sejalan dengan hipotesis bahwa peningkatan suhu air (sampai ke tingkat
optimal) disertai dengan peningkatan konsumsi pakan (Brett, et al., 1969; Choubert, et al.,
1982), peningkatan laju pertumbuhan dan metabolic rate (Jobling, 1983) dan yang lebih cepat
gastro-intestinal waktu transit (Fauconneau, et al., 1983; Ross dan Jauncey, 1981) di bawah
kondisi di mana pasokan makanan tidak membatasi. Berat bukti adalah bahwa peningkatan
suhu air tidak mengarah pada peningkatan kebutuhan protein. Dalam kedua kasus di mana
persyaratan seperti diklaim, efek suhu air pada kebutuhan protein diet diteliti dengan
membandingkan hasil yang diperoleh dalam percobaan berturut-turut pada temperatur air yang
berbeda. Selain itu, pertumbuhan sub-optimal dan peningkatan konsumsi pakan ikan diamati
dengan makan diet protein yang lebih tinggi menunjukkan bahwa rezim makan libitum iklan
dipekerjakan pada kenyataannya menyebabkan asupan pakan yang terbatas.
TABEL 1. Kebutuhan protein ikan dan udang (dinyatakan sebagai% dari makanan kering)
Kebutuhan
protein
Size
range 1
Feeding
rezim 2
Mujair
40
Fingerling
6% bw / d
Oreochromis
niloticus
35
Fry
O. niloticus
28-30
Fry / fing.
O. niloticus
25
Fingerling
O. niloticus
35
Fingerling
O. niloticus
19-29
Juvenile
Spesies
Sistem
budaya
Referensi
IKAN
O. niloticus / aureus
30
hibrida
Penanam
Oreochromis aureus 30
Fingerling
O. aureus
36
Fingerling
O. aureus
56
Fry
Indoor
tangki
Indoor
15% bw / d
tangki
Indoor
6% bw / d
tangki
Indoor
3,5% bw / d
tangki
Indoor
4% bw / d
tangki
3% bw / d
/
/
/
Jauncey (1982)
Santiago et al., (1982)
De Silva & Perera (1985)
/ Wang,
Takeuchi
&
Watanabe (1985)
/ Teshima, Kanazawa &
Uchiyama (1985)
Outdoor / Wannigama, Weerakoon
& Muthukumarama (1985)
kandang
yang
2-2,5% bw / Outdoor
d
kolam
Indoor
6% bw / d
tangki
Indoor
8,8% bw / d
tangki
Indoor
20% bw / d
tangki
/
Viola & Zohar (1984) b
/ Toledo, Cisneros & Ortiz
(1983)
/
Davis & Stickney (1978)
/
Winfree & Stickney (1981)
O. aureus
34
Fingerling
10% bw / d
Tilapia zilli
35
Fingerling
5% bw / d
T. zilli
35-40
Fingerling
4% bw / d
Cyprinus carpio
35
Penanam
5% bw / d
C. carpio
34
Fingerling
Ad.lib.
C. carpio
38
Fingerling
Ad.lib.
Ctenopharyngodon
idella
41-43
Fry
Tetap (?)
Mugil capito
24
Fingerling
Ad.lib.
Ictalurus punctatus
35
I. punctatus
29-42
I. punctatus
45
I. punctatus
25
I. punctatus
36
I. punctatus
25
I. punctatus
35
Alosa sapidissima
42,5
Pangasius sutchi
25
Chanos chanos
40
Channa micropeltes 52
Fugu rubripes
50
Chrysophrys aurata
38,4
Morone saxatilis
47
M. saxatilis
55
Anguilla japonica
44,5
/
Indoor
tangki
/
Outdoor
kandang
Outdoor
Penanam
kolam
Outdoor
Penanam
kolam
Indoor
Penanam
Ad.lib.
tangki
Indoor
Fingerling 3% bw / d
tangki
Fixed (3-4% Outdoor
Juvenile
bw / d)
kolam
Juvenile /
Indoor
3% bw / d
tumbuh.
tangki
Outdoor
Fingerling Ad.lib.
tangki
Indoor
Fry / fing.
10% bw / d
tangki
Indoor
Fry
10% bw / d
tangki
Indoor
Penanam
2% bw / d
tangki
Indoor
Fingerling 10% bw / d
tangki
Fingerling /
Indoor
Ad.lib.
juv.
tangki
Indoor
Fingerling Ad.lib.
tangki
Indoor
Fingerling Ad.lib.
tangki
Indoor
Fingerling Ad.lib.
tangki
Penanam
Fixed (1-4%
bw / d)
Fixed (1-4%
bw / d)
Tetap (3445kg/ha/d)
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
/
Winfree & Stickney (1981)
Mazid et al., (1979)
/ Teshima, Gonzalez
Kanazawa (1978)
/
Jauncey (1981)
/
/
/
/
/
/
&
Murai et al., (1985)
Ogino & Saito (1970)
Dabrowski (1977)
PapaparaskevaPapoutsoglou &
(1985)
Alexis
Lovell (1972) c
Prather & Lovell (1973) d
Lovell (1975) e
/ Halaman
&
Andrews
(1973)
/
Garling & Wilson (1976)
/
Deyoe et al., (1968) f
/ Halaman
&
Andrews
(1973)
/ Murai,
Fleetwood
&
Andrews (1979)
/ Chuapoehuk & Pthisoong
(1985)
/
Lim et al., (1979)
/
/
/
/
/
/
Wee & Tacon (1982)
Kanazawa et al, (1980)
Sabaut & Luquet (1973)
Millikin (1983)
Millikin (1982) g
Hidung & Arai (1973)
Micropterus
dolomieui
Micropterus
salmoides
Pleuronectes
platessa
45,2
Fry / fing.
Ad.lib.
40-41
Fingerling
Ad.lib.
50
Juvenile
Ad.lib.
Salvelinus alpinus
36-43.6
Juvenile
tumbuh.
Salmo gairdneri
42
Penanam
S. gairdneri
40
S. gairdneri
40-45
PRAWN
Macrobrachium
rosenbergii
/
Ad.lib.
Tetap (?)
Fingerling /
Tetap
juv.
Fingerling /
Ad.lib.
juv.
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
/
/
40
PL 0.15g
12-5% bw / Indoor
d
tangki
M. rosenbergii
15
PL 0.12g
Tetap
M. rosenbergii
35
PL 0.10g
5% bw / d
M. rosenbergii
27
PL 1.90g
5% bw / d
Penaeus indicus
30-40
PL
hari
Tetap
P. indicus
43
Penaeus aztecus
≤ 40
P. aztecus
43-51
Penaeus setiferus
28-32
Penaeus
merguiensis
50-55
P. merguiensis
34-42
Udang windu
55
P. monodon
34
P. monodon
40
P. monodon
40
P. monodon
45,8
/
/
Anderson et al., (1981)
Anderson et al., (1981)
Cowey et al., (1972)
/ Jobling
&
Wandsvik
(1983)
/
Austreng & Refstie (1979)
/
/
Satia (1974) h
Zeitoun et al., (1973) i
Millikin et al., (1980)
Outdoor / Boonyaratpalin
tangki
(1982) j
&
New
Outdoor /
Balazs & Ross (1976) k
tangki
Outdoor /
Stanley & Moore (1983) l
kolam
UDANG
1-42
Indoor
tangki
10-15% bw / Indoor
PL 0.4-1.1g
d
tangki
PL
24- 100-50% bw Indoor
135mg
/d
tangki
PL 0.4-1.3g Tetap (?)
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
Juv. 3-8g Tetap (?)
tangki
Indoor
PL 0.3g
Tetap (?)
tangki
Outdoor
PL 2mg
Tetap (?)
tangki
Indoor
PL 5mg
100% bw / d
tangki
PL 25mg- 100-10% bw Indoor
0.7g
/d
tangki
Indoor
Juv. 1-3g Tetap (?)
tangki
Indoor
PL 0.5-1g Tetap (?)
tangki
Remaja 4g 5% bw / d
/
/
Bhaskar & Ali (1984) m
Colvin (1976)
/ Venkataramiah, Laksmi &
Gunter (1975)
&
Corliss
/ Zein-Eldin
(1976) n
/ Andrews, Sick & Baptis
(1972)
/
Dizzy (1978) n
/
/
/
/
Sedgwick (1979) n
Bages & Sloane (1981) o
Khannapa (1977)
Khannapa (1977)
/
Dizzy (1977) n
/
Lee (1971) n
Penaeus vannamei
≥ 36
Juv. 4-20g Tetap (?)
P. vannamei
30-35
PL 32mg(?)
0.5g
Penaeus stylirostris
30-35
PL 45mg
(?)
P. stylirostris
44
PL 5mg
(?)
Penaeus
californiensis
44
PL 5mg
(?)
P. californiensis
≤ 30
Juv. 1g +
(?)
Penaeus japonicus
52-57
PL 0.8g
Ad.lib.
P. japonicus
> 40
Juv. 1-2g
Tetap (?)
P. japonicus
54
PL 0.6-1g
Ad.lib.
Palaemon serratus
30-40
PL 0.1-0.2g Tetap (?)
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
Indoor
tangki
/
Indoor
tangki
/ Balazs, Ross & Brooks
(1973) n
Indoor
tangki
Indoor
tangki
/ Deshimaru
&
Kuroki
(1974)
/
Forster & Beard (1973) n
/
/
/
/
/
/
Smith et al., (1985) n
Colvin & Brand (1977)
Colvin & Brand (1977)
Colvin & Brand (1977)
Colvin & Brand (1977)
Colvin & Brand (1977)
Deshimaru & Yone (1978)
1
Ikan size range: menggoreng 0-0.5g, fingerling 0.5-10g, remaja 10-50g, 50g petani dan di atas.
Feeding rezim:% bw / d - asupan pakan tetap dinyatakan sebagai persentase berat badan per hari, atau Ad libitum makan dua
sampai empat kali setiap hari.
sebuah
Tidak ada perbedaan dalam kebutuhan protein pada tiga penebaran kepadatan 400, 600 dan 800 ikan / m 3, dengan
menggunakan 5m 3 kandang.
b
200m 2 tanah kolam, kepadatan ikan 2 / m 2, kolam juga dibuahi dengan unggas sampah pada tingkat 5kg/pond/week.
c
Ikan kepadatan penebaran 300 / m 3.
d e
/ Ikan 9880/hectare kepadatan penebaran.
f
Plastik berjajar kolam, dengan kepadatan penebaran ikan 3000-3700/hectare.
g
Peningkatan kebutuhan protein diet fingerling dilaporkan untuk bass bergaris 47-55% dengan peningkatan suhu air 20,5-24,5 ° C.
h
Feed asupan tetap dalam semua kelompok untuk tercatat terendah asupan pakan libitum Iklan diamati.
i
Protein kata persyaratan untuk meningkatkan 40-45% dengan meningkatnya salinitas.
j
Outdoor kolam beton, 5 binatang / m 2, air jarang terjadi pertukaran, semua hewan sama makan di tingkat bunga tetap
berdasarkan asupan tertinggi tercatat.
k
outddor fiberglass tank, 17 hewan / m 2, pertukaran air yang tinggi.
l
Hewan terletak di dalam pena di kolam tanah, 10 hewan / m 2.
m
Semua binatang makan di laju tetap 5mg feed / larva / hari (PL 1-10), 15mg feed / larva / hari (PL 11-50), dan 20mg feed / larva /
hari (PL 24-42).
n
Semua hewan diberi makan berlebihan sekali atau dua kali sehari.
o
Diet diformulasikan untuk 55% protein kasar, tetapi tingkat aktual setelah pemrosesan makanan adalah 45%.
2
Sangat sedikit studi telah dilakukan mengenai pengaruh salinitas pada kebutuhan protein.
Percobaan dilakukan dengan fingerling rainbow trout (ikan yang euryhaline) dilaporkan
menunjukkan peningkatan persyaratan yang mutlak untuk diet protein dari 40% sampai 45%
dengan peningkatan salinitas 10-20 bagian per seribu (Zeitoun, et al., 1973; Tabel 1). Namun,
tidak ada peningkatan kebutuhan protein diamati pada percobaan yang sama dilakukan dengan
coho salmon fingerlings (O. kisutch); Zeitoun et al., 1974). Mengingat metode spekulatif untuk
sampai pada kebutuhan diet dari kurva respons dosis (Zeitoun et al., 1973), dan kurangnya
informasi tentang kebutuhan protein ini spesies ikan di laut kekuatan penuh air (35 bagian per
seribu), tidak ada data perusahaan menunjukkan bahwa kebutuhan protein ikan akan
meningkat dengan meningkatnya salinitas. Tidak ada informasi mengenai pengaruh salinitas
pada kebutuhan protein udang.
Asam amino 2,4
Meskipun lebih dari 100 asam amino yang berbeda telah diisolasi dari bahan biologis, hanya
25 dari ini biasanya ditemukan dalam protein. Masing-masing asam amino dicirikan dengan
memiliki sebuah kelompok karboksi asam (-COOH) dan kelompok nitrogen dasar (biasanya
kelompok amino:-NH 2). Mengingat keberadaan kedua asam dan kelompok dasar, asam amino
amfoter (mis. memiliki kedua asam dan sifat dasar) dan akibatnya bertindak sebagai buffer
dengan menolak perubahan pH. Struktur kimia yang lebih sering terjadi asam amino
ditunjukkan di bawah ini :
Fungsi asam amino 2,5
Asam amino menempati posisi sentral dalam metabolisme sel karena hampir semua reaksi
biokimia dikatalisis oleh enzim yang tersusun dari asam amino residu. Asam-asam amino yang
penting untuk metabolisme karbohidrat dan lemak, untuk sintesis protein jaringan dan banyak
senyawa penting (misalnya adrenalin, tiroksin , melanin, histamin, porphyrins - hemoglobin,
pirimidin dan purin - asam nukleat, kolin, asam folat dan asam nikotinat - vitamin, taurin - garam
empedu dll), dan sebagai metabolik sumber energi atau bahan bakar.
Persyaratan asam amino 2,6
Tujuan gizi, asam amino dapat dibagi menjadi dua kelompok asam amino esensial (EAA), dan
non-asam amino esensial (NEAA). EAA adalah mereka asam amino yang tidak dapat disintesis
dalam tubuh hewan atau dengan laju cukup untuk memenuhi kebutuhan fisiologis pertumbuhan
hewan, dan oleh karena itu harus disediakan dalam bentuk siap pakai dalam makanan. NEAA
adalah mereka asam amino yang dapat disintesis dalam tubuh dari sumber karbon yang sesuai
dan kelompok amino dari asam amino lain atau senyawa sederhana seperti diamonium sitrat,
dan akibatnya tidak harus disediakan dalam bentuk siap pakai dalam makanan.
EAA diet untuk ikan dan udang adalah sebagai berikut:
Treonin
Leusin
Metionin
Lisin
Arginin
Valin
Isoleusin
Triptofan
Histidin
Fenilalanin
Meskipun tidak NEAA diet nutrisi penting, mereka melakukan banyak fungsi penting pada
selular atau tingkat metabolisme. Mereka disebut diet nutrisi yang tidak penting hanya karena
jaringan tubuh dapat mensintesis mereka pada permintaan. Bahkan sering dikutip bahwa
secara fisiologis NEAA begitu penting bahwa tubuh menjamin pasokan yang memadai oleh
sintesis. Dari sudut pandang perumusan feed, penting untuk mengetahui bahwa NEAA's sistin
dan tirosin dapat disintesis dalam tubuh dari EAA's metionin dan fenilalanin masing-masing,
dan akibatnya kebutuhan diet EAA ini tergantung pada konsentrasi yang sesuai dalam NEAA
diet.
2.6.1 Optimum diet kadar asam amino esensial
(a) Dosis respon dan metode deposisi bangkai: EAA kuantitatif persyaratan ikan secara
tradisional telah ditentukan oleh tingkat dinilai memberi makan setiap asam amino dalam tes
asam amino diet sehingga untuk mendapatkan satu dosis kurva respons (untuk review lihat
Ketola, 1982; Cowey dan Luquet, 1983; Wilson, 1985). Kebutuhan makanan dan biasanya
diambil di 'titik istirahat' atas dasar respons pertumbuhan yang diamati. Di samping
pertumbuhan, beberapa pekerja juga telah menggunakan kadar asam amino bebas dalam
jaringan tertentu renang (seluruh darah, plasma darah atau otot; Kaushik, 1979 ), atau berlabel
radioaktif oksidasi asam amino (dikelola secara lisan atau melalui suntikan; Walton, Cowey dan
Adron, 1982) sebagai kriteria untuk memperkirakan kebutuhan diet. Dalam uji asam amino diet
menggunakan komponen protein hampir seluruhnya diberikan dalam bentuk kristal asam amino
atau dalam kombinasi dengan yang dipilih 'seluruh' sumber protein (kasein baik umum, agaragar, Zein, gluten atau tepung ikan); asam amino profil dari total komponen protein diet
dikendalikan sehingga untuk mensimulasikan profil asam amino dari protein referensi tertentu.
Berbeda dengan metode standar di atas ikan diberi makan di mana tingkat dinilai kristalin asam
amino, Ogino (1980a) menentukan kebutuhan EAA kuantitatif ikan secara bersamaan atas
dasar sehari-hari pengendapan asam amino individu dalam bangkai ikan. Dalam metode Ogino
ikan diberi makan diet yang mengandung 'seluruh' sumber protein biologis tinggi nilai, dan
persyaratan EAA makanan dihitung berdasarkan harian yang diamati nilai deposisi jaringan
EAA.
Tabel 2 merangkum dikenal persyaratan kuantitatif EAA ikan belajar untuk tanggal dengan
menggunakan teknik-teknik yang disebutkan di atas. Diet kuantitatif persyaratan untuk semua
10 EAAs telah dibentuk untuk hanya lima jenis ikan (ikan mas Common C. carpio, ikan trout
pelangi S. gairdneri, punĎtatus I. ikan lele, belut jepang A. Anguilla, dan Chinook salmon O.
tshawytscha). Saat ini tidak ada informasi kuantitatif mengenai persyaratan EAA diet udang;
dalam hal ini utama karena pertumbuhan masyarakat miskin yang diamati dengan makan
udang uji asam amino sintetis diet dan masalah-masalah yang melekat pencucian hara akibat
perluasan kebiasaan makan udang .
Meskipun banyak penelitian independen baru saja dilakukan pada persyaratan asam amino
trout pelangi, perbedaan yang signifikan dalam persyaratan (acid/100g amino g protein) ada di
dalam dan antar individu spesies ikan (Tabel 2). Misalnya, perbedaan urutan 65%, 72% dan
114% yang diamati antara laboratorium independen untuk lisin, arginin, dan metionin
persyaratan fingerling / juvenile rainbow trout. Demikian pula, variasi antar spesies berkisar dari
22% untuk valin sampai setinggi 122% untuk triptofan. Sementara salah satu berharap
persyaratan EAA kuantitatif ikan berkurang dengan bertambahnya usia dan menurunnya
sintesis protein (pertumbuhan), orang dapat dengan baik atau tidak pertanyaan apakah variasi
yang diamati dalam persyaratan adalah nyata atau hanya sebuah artefak metode yang
digunakan. Berbeda dengan persyaratan variasi diamati untuk spesies ikan yang sama
konvensional makan diet uji asam amino, tidak ada perbedaan yang signifikan dalam kebutuhan
EAA ikan mas dan ikan trout berdasarkan bangkai metode deposisi Ogino (1980a). Namun,
persyaratan diet diamati berada dalam kisaran yang dilaporkan untuk ikan makan diet uji asam
amino (Tabel 2).
Dibandingkan dengan metode konvensional dinilai makan tingkat individu asam amino, bangkai
metode deposisi Ogino (1980a) menawarkan berbagai keuntungan:



Jatah makan ikan di mana komponen protein diberikan dalam bentuk 'seluruh' protein
nilai biologi tinggi. Persyaratan asam amino oleh karena itu dapat dipastikan dalam ikan
menampilkan pertumbuhan yang optimal.
Diet persyaratan untuk semua sepuluh EAAs dapat ditentukan secara bersamaan
dalam satu percobaan. Menggunakan tes konvensional diet asam amino hingga 10
percobaan yang terpisah harus dilakukan, setiap percobaan yang melibatkan
penggunaan sampai enam pola diet diet menggunakan konsentrasi yang berbeda-beda
dari satu EAA yang diuji.
EAA kuantitatif persyaratan dapat juga ditetapkan untuk pertama makan goreng dan
merenung-stok ikan tanpa kehilangan presisi.
Tabel 2. Kuantitatif asam amino esensial (EAA) persyaratan spesies ikan yang dipilih. Nilai
dinyatakan dalam urutan sebagai persentase dari protein dan sebagai persentase dari makanan
kering (penyebut menjadi persentase protein dalam makanan)
Spesies
Cyprinus carpio
Ictalurus punctatus
Oncorhynchus
tshawytscha
Simulasi asam amino Feeding rezim
1
(AA) profil sumber protein
Kasein: gelatin (38:12)
Ad. Lib. 4f / d
3% bw / d, 3f /
Seluruh telur ayam
d
Seluruh telur ayam
Berat badan
awal (g)
Arginin
0.5-4.0
3,3 (1.3/38.5)
2-10
Ad. Lib. 3f / d 2-4
4,3 (1.03/24)
6,0 (2.4/40)
Oncorhynchus keta
O. keta
Oncorhynchus kisutch
Anguilla japonica
Salmo gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
Dicentrachus labrax
Mujair
C. carpio
S. gairdneri
Tubuh ikan protein
Tubuh ikan protein
Seluruh telur ayam
?
Seluruh telur ayam
Seluruh telur ayam
Ad. Lib. 2f / d 1,1
Ad. Lib. 2f / d 1,1
Ad. Lib. 3f / d 2-4
?
?
?
12-14
Tetap (?)
1-2
4,5% bw / d,
Makanan ikan
1.5-9
3f / d
Zein: tepung ikan (1:1)
Ad. Lib. 4f / d 20-30
2% bw / d, 3f /
Kasein: gelatin (3:2)
27
d
2-5% bw / d,
Putih cod otot
5-14
4f / d
1,5% bw / d,
Makanan ikan komposit
35
2f / d
4% bw / d, 3f /
Makanan ikan komposit
1,7
d
Dihitung berdasarkan pengendapan jaringan EAA,
dengan makan ikan satu sumber protein yang bernilai
biologis tinggi memiliki dicerna protein 80%, dan tingkat
menyusui 3% bw / d untuk kedua spesies (ikan mas 6274g, 20 -- 25 ° C; trout 68-127g, 15-18 ° C)
--6,0 (2.4/40)
3,9 (1.7/42)
> 4,0 (1.4/35)
5.4-5.9 (2.5-2.8/47)
-3,43 (1.2/35)
-3.5-4.0 (1.6-1.8/45)
-<4,0 (1.59/40)
3,8 (1.52/40)
3,5 (1.4/40)
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lisin
Metionin 2
2,1
(0.8/38.5)
1,54
(0.37/24)
2,5
(0.9/38.5)
2,58
(0.62/24)
3,3
(1.3/38.5)
3,5
(0.84/24)
5,7
(2.2/38.5)
2,1 (0.8/38.5) yang
1,8 (0.7/40)
2,2 (0.9/41)
3,9 (1.6/41) 5,0 (2.0/40) 1,5 (0.6/40) c
1,6 (0.7/40)
-1,7 (0.7/40)
1,9 (0.8/42)
---
---3,6 (1.5/42)
---
---4,8 (2.0/42)
---
4,8 (1.9/40)
--4,8 (2.0/42)
3,7 (1.3/35)
6,1 (2.9/47)
S. gairdneri
--
--
--
--
S. gairdneri
--
--
--
--
--
S. gairdneri
--
--
--
--
1,0 (0.5/50) f
S. gairdneri
--
--
--
4,3
(1.95/45)
--
--
D. labrax
--
--
--
--
2,0 (1.0/50) h
--
--
--
--
<1,33 (0.53/40) g
--
1,4
2,3
4,1
1,6 (0.64/40)
--
Spesies
C. carpio
I. punctatus
O.
tshawytscha
O. keta
O. keta
O. kisutch
A. japonica
S. gairdneri
S. gairdneri
O.
mossambicus
C. carpio
5,1 (1.5/30) 1,34 (0.32/24) b
4,1
(1.62/40)
5,3
Metionin 3
3,1
(1.2/38.5)
2,34
(0.56/24)
--
------2,1 (0.9/42) d
2,9 (1.2/42)
----1.57-2.14
(0.55-0.75/35) e
-1-2
1/50)
(0.5-
S. gairdneri
Spesies
C. carpio
(0.56/40)
1,6
(0.64/40)
(0.92/40)
2,4
(0.96/40)
(1.64/40)
4,4
(1.76/40)
(2.12/40)
5,3
(2.12/40)
1,8 (0.72/40)
--
Fenilalanin 4 Fenilalanin 5 Treonin
3,4
6,5
3,9
(2.5/38.5)
(1.5/38.5)
(1.3/38.5) h
Triptofan
Valin
Referensi
0,8
(0.3/38.5)
3,6
(1.4/38.5)
Hidung (1979)
0,5
(0.12/24)
2,96
(0.71/24)
NRC (1983)
I. punctatus
2,0 (0.5/24) i
5,0 (1.2/24)
2,2
(0.53/24)
O.
tshawytscha
4,1 (1.7/41) j
--
2,2 (0.9/40) 0,5 (0.2/40) 3,2 (1.3/40) NRC (1983)
O. keta
--
O. keta
O. kisutch
A. japonica
S. gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
S. gairdneri
D. labrax
O.
mossambicus
C. carpio
S. gairdneri
1
Akiyama
et
al,
(1985)
0,73
Akiyama
et
al,
----(0.29/40)
(1985)
Klein
&
Halver
---0,5 (0.2/40) -(1970)
2,9 (1.2/42) k 5,2 (2.2/42) 3,6 (1.5/42) 1,0 (0.4/42) 3,6 (1.5/42) Hidung (1979)
-----Kim et al., (1983)
-----Ketola (1983)
Rumsey et.
al.
-----(1983)
-----Kaushik (1979)
-----Walton et al, (1982)
0,45
----Walton et al, (1984)
(0.25/55)
Thebault et al.,
-----(1985)
Jackson & Capper
-----(1982)
3,3
0,6
2,9
2,9 (1.16/40) -Ogino (1980a)
(1.32/40)
(0.24/40)
(1.16/40)
3,4
3,1
3,1 (1.24/40) -0,5 (0.2/40)
Ogino (1980a)
(1.36/40)
(1.24/40)
--
3,0 (1.2/40) --
Feeding rezim: menunjukkan tingkat makan dan jumlah makan per hari.
Dalam kehadiran diet sistin
2%;
b 0,24%;
c 1%;
d 1%;
e 0,3%;
f 2%;
g 0,74%;
h 1%
3
Dalam ketiadaan makanan sistin.
4
Dalam kehadiran diet tirosin
h 1%;
i 1%;
j 0,4%;
k 2%
5
Dalam diet tidak adanya tirosin.
2
--
(b) metode analisis Carcass: Menariknya, recalculation dari data yang diperoleh oleh Ogino
(1980a) menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan antara proporsi relatif EAAs individu yang
diperlukan dalam diet dan proporsi relatif sama 10 EAAs ada dalam bangkai ikan (Tacon dan
Cowey, 1985). Hubungan serupa juga telah terlihat dalam tumbuh babi dan ayam (Boorman,
1980), dan untuk tingkat yang lebih rendah dalam empat spesies ikan EAA persyaratan yang
telah ditentukan menggunakan diet uji asam amino (Gambar 3). Demikian pula, Wilson dan
Poe (1985) diperoleh koefisien regresi 0,96 bila kebutuhan EAA pola untuk ikan lele adalah
kemunduran terhadap seluruh tubuh EAA pola ditemukan di sebuah saluran 30g lele. Karena
komposisi asam amino dari jaringan tubuh ikan tidak jauh berbeda (jika sama sekali) antara
individu spesies ikan (Njaa dan Utne, 1982; Wilson dan Cowey, 1985), maka, oleh karena itu,
bahwa pola persyaratan untuk spesies yang berbeda akan juga akan serupa. Meskipun tidak
terbukti, itu tidak masuk akal untuk menduga bahwa hubungan yang serupa juga ada untuk
udang dan udang air tawar. Untuk tujuan perbandingan Tabel 3 menyajikan persyaratan EAA
pola diet untuk ikan, seperti yang ditetapkan oleh Ogino (1980a), bersama-sama dengan pola
EAA bangkai seluruh jaringan tubuh ikan, Penaeus japonicus
Gambar 3 Hubungan antara pola persyaratan yang ditemukan oleh EAA makan percobaan
menggunakan uji asam amino makanan dengan ikan mas (•), japanese eel (■), ikan lele (□) dan
angin chinook salmon (o) dan pola asam amino yang sama dalam ikan bangkai. Tingkat
masing-masing asam amino direpresentasikan sebagai persentase dari jumlah semua 10 EAA's
di setiap pola. Garis kebetulan mewakili kebutuhan dan pola jaringan. Larva dan remaja,
Penaeus paulensis remaja, kerang berleher pendek jaringan (Venerupis philippinarum;
dianggap sebagai ideal yang sangat baik dan makanan alami bagi udang laut), dan otot ekor
Macrobrachium rosenbergii. Berdasarkan profil asam amino yang disajikan akan tampak
bahwa udang mempunyai kebutuhan diet yang lebih tinggi untuk arginin, triptofan dan tirosin,
dan makanan yang lebih rendah persyaratan untuk valin, treonin dan lisin daripada ikan.
Tabel 3. Makanan ikan berarti pola kebutuhan EAA (%) dan pola EAA di seluruh jaringan
tubuh ikan, berleher pendek kerang, udang laut, dan udang air tawar.
EAA
Treonin
Valin
Metionin
Isoleusin
Leusin
Fenilalanin
Lisin
Histidin
Arginin
Seluruh
tubuh
ikan
jaringan
Ikan
(Wilson
persyaratan &
(Ogino,
Cowey,
1980a)
1985)
10,6
9,2
9,5
9,5
5,4
5,5
7,5
8,0
13,5
14,6
9,5
8,3
16,8
16,9
4,8
5,2
11,6
12,3
P.
Japonicus
Shortlarva
necked
(Teshima,
clam
Kanazawa
jaringan
&
(Deshimaru Yamashita,
et al, 1985) 1986)
9,6
5,9
8,5
8,8
5,4
5,7
6,8
9,1
14,0
12,1
7,7
8,6
14,7
13,1
4,4
4,5
15,5
14,1
P.
Japonicus
remaja
(Deshimaru
& Shigeno,
1972)
8,2
8,3
5,4
8,6
15,0
9,0
15,8
4,5
15,2
P.
Paulensis
remaja
(unpublished
data)
6,7
13,6
7,0
6,9
12,6
9,2
15,4
4,4
14,3
M. Rosenbergii
ekor
otot
(Farmanfarmian
&
Lauterio,
1980)
7,5
7,3
6,5
7,4
14,8
7,3
17,1
4,5
20,6
Triptofan
1,7
1,7
2,7
6,3
NA
NA
Sistin *
2,7
2,0
2,7
2,4
2,1
3,0
NA
NA
Tirosin *
6,5
6,6
7,8
9,2
7,8
6,7
6,6
NA - data tidak tersedia (tidak dianalisis).
* - Non-acids.All amino esensial nilai-nilai yang dinyatakan sebagai persentase dari total EAA ditambah sistin dan tirosin.
Dengan tidak adanya perusahaan informasi kuantitatif mengenai persyaratan EAA diet udang
dan mayoritas spesies ikan bertani, kebutuhan diet awalnya dapat dihitung berdasarkan pola
EAA bangkai hadir dalam 35% dari kebutuhan protein diet yang dikenal dari kata spesies ; pada
EAAs dasar umum (termasuk NEAAs sistin dan tirosin) merupakan sekitar 35% dari total
protein yang dibutuhkan oleh ikan (Tabel 2). Jadi, jika seorang udang atau ikan yang dikenal
memiliki kebutuhan protein 45%, kemudian persyaratan EAA diet akan dihitung pada EAA
bangkai pola 35% dari tingkat protein. Sebagai contoh, jika pola EAA bangkai lisin adalah
16,9% dari total EAA ditambah sistin dan tirosin hadir, maka tingkat kebutuhan diet lisin akan
atau 2,66% dari makanan kering (mis. 45% protein ikan jatah).
Sebagai garis panduan Tabel 4 menyajikan hasil perhitungan kebutuhan EAA diet ikan dan
udang di tingkat protein yang berbeda-beda berdasarkan mean pola EAA bangkai ikan utuh
jaringan dan berleher pendek masing-masing jaringan kerang (kerang berleher pendek jaringan
digunakan di sini dalam berarti tidak adanya pola untuk EAA bangkai udang).
Tabel 4. Calculated dietary EAA requirements of fish and shrimp at varying dietary protein
levels (values are expressed as a percent of the dry diet)
Dietary protein level (%)
25
30
35
40
45
50
55
EAA
Carcass
EAA
pattern
(%)
1
IKAN
Arginin
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lisin
Metionin
1,07
0,45
0,70
1.28
1,49
0,48
1,29
0,55
0,84
1,53
1,77
0,58
1,51
0,64
0,98
1,79
2,07
0,67
1,72
0.73
1,12
2,04
2,37
0,77
1,94
0,82
1,26
2,30
2,66
0,87
2,15
0,91
1,40
2,55
2,96
0,96
2,37
1,00
1,54
2,81
3,25
1,06
12,3
5,2
8,0
14,6
16,9
5,5
Cystine *
0,17
0,21
0,24
0,28
0,31
0,35
0,38
2,0
Fenilalanin
0.73
0,87
1,02
1,16
1,31
1,45
1,60
8,3
Tyrosine *
0,58
0,69
0,81
0,92
1,04
1,15
1,27
6,6
Treonin
Triptofan
Valin
0,80
0,15
0,83
0,97
0,18
1,00
1,13
0,21
1,16
1,29
0,24
1,33
1,45
0,27
1,50
1,61
0,30
1,66
1,77
0,33
1,83
9,2
1,7
9,5
2
UDANG
Arginin
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lisin
Metionin
1,36
0,38
0,59
1,22
1,29
0,47
1,63
0,46
0,71
1,47
1,54
0,57
1,90
0,54
0,83
1,71
1,80
0,66
2,17
0,62
0,95
1,96
2,06
0,76
2,44
0,69
1,07
2,20
2,31
0,85
2,71
0,77
1,19
2,45
2,57
0,95
2,98
0,85
1,31
2,69
2,83
1,04
15,5
4,4
6,8
14,0
14,7
5,4
Sistin *
0,24
0,28
0,33
0,38
0,42
0,47
0,52
2,7
Fenilalanin
0,67
0,81
0,94
1,08
1,21
1,35
1,48
7,7
Tirosin *
0,68
0,82
0,96
1,09
1,23
1,37
1,50
7,8
Treonin
Triptofan
Valin
0,84
0,24
0,74
1,01
0,28
0,89
1,18
0,33
1,04
1,34
0,38
1,19
1,51
0,42
1,34
1,68
0,47
1,49
1,85
0,52
1,64
9,6
2,7
8,5
1
Carcass
EAA
Carcass
EAA
* Non-essential amino acids
2
pattern
pattern
of
of
whole
fish
tissue
(Wilson
short-necked
clam
(Deshimaru
&
et
Cowey,
al
.,
1985)
1985)
2.6.2 Utilization of free amino acids
Fish or juvenile shrimp fed rations in which a significant proportion of the dietary protein is
supplied in the form of 'free' or crystalline amino acids generally display sub-optimal growth and
feed conversion efficiency compared with animals fed protein-bound amino acids or 'whole'
proteins (Wilson et al ., 1978; Robinson et al ., 1981; Yamada et al ., 1981; Walton et al ., 1982;
Deshimaru, 1981; Deshimaru & Kuroki, 1974a, 1975).
Secara umum, diet asam amino bebas lebih cepat berasimilasi dalam ikan daripada terikat
protein asam amino. Percobaan dengan rainbow trout (Yamada et al., 1981), Common carp
(Plakas et al., 1980) dan nila (Oreochromis niloticus; Yamada et al., 1982) asam amino bebas
makan diet tes menunjukkan bahwa asam amino plasma puncak konsentrasi terjadi cepat (1224h, 2-4h, 2h, masing-masing) dibandingkan dengan yang setara berbasis diet kasein (24-36h,
4h, 4h, masing-masing). Lebih jauh lagi, di ikan gurami. asam amino bebas individu muncul
untuk diserap pada tingkat yang berbeda-beda dari saluran gastrointestinal, dan
konsekuensinya konsentrasi plasma puncak individu asam amino tidak terjadi secara simultan
(Plakas et al., 1980). Juvenile udang dalam situasi tampaknya sebaliknya. Sebagai contoh,
Deshimaru (1981) menunjukkan bahwa tingkat asimilasi diet arginin bebas ke otot protein oleh
Penaeus japonicus remaja sangat rendah (asimilasi kurang dari 0,6%) dibandingkan dengan
protein - terikat arginin (asimilasi di atas 90%). However, although Deshimaru (1981) reported
no beneficial effect on growth of free amino acid supplemented diets with P . japonicus
juveniles, recent studies have demonstrated that the larvae of the same species is capable of
utilizing amino acid supplemented diets for growth (Teshima, Kanazawa & Yamashita, 1986).
For optimal protein synthesis to occur, it is essential that all amino acids (whether they be
derived from whole proteins or amino acid supplements) are presented simultaneously to the
tissue. If such an equilibrium is not achieved, then amino acid catabolism (breakdown) ensues
with consequent loss of growth and and feed efficiency. For those warm water fish species
which display a rapid uptake and assimilation of free amino acids, it is therefore essential that
either; (1) the release or absorption of free amino acids from the diet is reduced so as to
minimise the variations in absorption rate observed between free and protein-bound amino
acids (achieved by coating individual amino acids with casein, zein or nylon-protein membranes;
Murai et al ., 1982; Teshima, Kanazawa & Yamashita, 1986); or (2) that the frequency of feed
presentation is increased from two or three feeds per day to up to 18 feeds per day so as to
minimise the variations observed in plasma amino acid concentration (Yamada, Tanaka &
Katayama, 1981).
2.6.3 Amino acid composition and protein quality
On the basis of the above discussions it is evident that the protein quality of a feed ingredient is
dependent upon the amino acid composition of the protein and the biological availability of the
amino acids present. In general, the closer the EAA pattern of the protein approximates to the
dietary EAA requirement of the species, the higher its nutritional value and utilization. For
example, Table 5 presents the 'chemical score' or potential protein value of some commonly
used feed proteins. Chemical scores of 100 indicate that the level of a particular EAA within the
feed protein is identical to the dietary EAA requirement level for fish (when expressed as a
percentage of the total EAAs plus cystine and tyrosine) as determined by Ogino (1980a). The
chemical score of the protein is taken to be the percentage of the EAA in greatest deficit relative
to the dietary requirement pattern. This method of assessing protein quality is based on the
concept that the nutritive value of a protein depends primarily on the amount of the EAA in
greatest deficit in that protein, compared to a reference protein (in this case the reference
protein is the dietary EAA requirements of fish as determined by Ogino. 1980a). It can be seen
from Table 5 that compared to fish meal or fish muscle, which has a well balanced EAA profile
and high chemical score (c. 80), the majority of protein sources presented have amino acid
imbalances which render them unsuitable as a sole source of dietary protein for fish within
complete diets intended for intensive farming systems. The aim of feed formulation is to mix
proteins of various qualities to obtain the desired EAA pattern of the fish or shrimp species in
question (complete diet feeding).
However, the above relationship between protein quality and EAA pattern will only hold true if
the individual amino acids are equally biologically available to the animal. For example, under
certain conditions some of the amino acids may be unavailable because the proteins in the diet
are incompletely digested. Thus, for carnivorous fish and shrimp species, the cellulose cell wall
within plant protein sources may render the proteins present within the cell inaccesible to the
digestive enzymes. In other cases, digestion may be hindered by the presence of enzyme
inhibitors within the food protein; trypsin inhibitor within raw soybeans. Although it is possible to
inactivate these inhibitors by moderate heat processing, under conditions of excessive heat
treatment proteins become more resistant to digestion due to peptide bond formation occurring
between the side chains of lysine and dicarboxylic acid. The free epsilon amino groups of lysine
are particularly susceptible to heat damage, forming addition compounds with non-protein
compounds (ie. reducing sugars such as glucose) present in the food stuff (Cockerell, Francis &
Halliday, 1972). This reaction is known as the Maillard reaction, and renders the lysine
biologically unavailable. Substances other than reducing sugars which are known to react with
the free epsilon amino group of lysine include gossypol; phenol based compound present in
cottonseed meal. An estimate of the biological availability of amino acids within feed proteins,
and hence an indicator of protein quality, can be made by chemically measuring the free or
available lysine content of the feed protein (Cowey, 1979).
Table 5. Chemical score and limiting essential amino acids of some commonly used feed
proteins 1
Feedstuffs
Source Thr Val
2
Chick pea
1
Kacang hijau
1
Cow pea
1
Yellow lupin
2
Lima bean
2
84
Broad bean
3
77
64
*
89 63 *
59
*
110
54 *
103
61 *
65
*
66
*
1st
limiting
ILS
Tyr Lys
Trp
Bertemu Cys
Leu Phe
Miliknya Arg
asam
amino
81 20 *
110
57 *
103
30 *
104 119 110 113
48
*
127 121 124
86 72
100
94 79
114
75
127
59
*
116 116 116 100
126 117 125
74
94
135 118 125 106
41
*
85
115 118
98
118
64
*
117
72
112
77
98
166 129
123 123
134 129
192 135
98
106
160 118
Bertemu
Cys
Cys
Bertemu
Bertemu
Bertemu
Kacang buncis
1
Safflower
2
Crambe
2
Palm kernel
2
Kapas
2
Sunflower
2
Rami
2
Wijen
2
Kelapa
4
Kacang
4
Rapeseed
4
93
Kedelai
4
74
Potato
protein
5
concentrate
89
Leaf
protein
6
concentrate
84
Spirulina maxima
2
87
Saccharomyces
cerevisiae
4
93
Torulopsis utilis
4
94
M . methylotrophus
7
97
Whole hen's egg
8
77
Fish muscle
9
83
Fish meal (herring)
4
76
Fish meal (white)
4
81
Fish
protein
2
concentrate
83
Fish silage
98
10
80
103
125
63 *
141 111
121
67 *
218 117 104
68
*
98
62
*
113
65
*
102
65
*
71
58
*
124
122
55
*
94
52 *
83
93
98 109
65
*
67
43 *
114
61 *
99 39 *
*
133
118
120 121 118
99
43
101 100
83
86
95 89 72
78
92 94
89
122
137 115 104 109
156 111
148
96
91
90
105
115 112
105
86
95
101
46 *
130 128 115 105
125
63 *
96
127
57 *
136
52 *
116
63 *
85
118
54 *
81
125
89
100
98 98
127
106
110
*
92
113 116
94
41
*
52
*
42
*
43
*
*
37
*
*
98
85
104
93
108 110
117 107
121 109
63
*
127 109
80
100
114
81
100
225 311
205 141
159 165
174 182
211 153
217 123
196 141
112 159
123 176
73
73
71
90
96
*
75
84
104
86
71
83
84
98 78
92
96
121
97
117 101
95 89
96
81
94 90
94
92
90
103
94 98
121
118
141
111 165
89
80
85
111 200
106
137 117
97
119
181 118
86
108
115 107 115 138
130 132 109
117
104 129
74
55
159 118 105 123
144
98
106
112 120 122 129
91
104
97 76
128 120 112 149
139 112
121
131
59
*
*
127
77 74
30
78
---72---
66
*
33
114
56
109
118
92
*
53
70
134
91
133 117 100 107 117
83
118
83 92
141
118
118
135
135
111 123
116 129
95
153
59
Bertemu
Lys
Lys
Lys
Met/Lys
Lys
Lys
Lys
Lys
Bertemu
Cys
Bertemu
Bertemu
Cys
Cys
Bertemu
Bertemu
Cys
Thr
Phe
Thr
Thr/Phe
Cys
Trp
122
Whole shrimp meal 2
83
Makanan
dan tulang
77
daging
4
4
Liver meal
2
76
Poultry
meal
4
76
Hydrolysed feather
4
meal
91
by-product
Worm meal
11
House fly larvae
12
97 109
85
128
59 *
89
158
33 *
69
Makan darah
*
107
75
101 129 120
135
125
164
72
81
24 *
99 106
103
72
112 106
109 113
52
24
*
*
95
88
108
105
60
*
69
162 124
*
86
73
86
100
89
214
89
71
105 121 109 106
60
80
71
141 132 123
*
289 131 124
52
*
52
*
112 124
96 90
78
84
86
108
128 218
33
98
87
*
134 106
150
88 Bertemu
62
*
Miliknya
123
105 153
134 112
ILS
Lys
Tyr
50 *
147
79
125
98 82 Cys
77
127
82
*
76 Bertemu
147
Cys
1
Scores based on comparison with the mean essential amino acid requirements of rainbow trout andcarp (Ogino, 1980). Mean EAA
requirement (expressed as % of total EAA) being: threonine 10.6;valine 9.5; methionine 5.4; cystine 2.7; isoleucine 7.5; leucine
13.5; phenylalanine 9.5;tyrosine 6.5; lysine 16.8; histidine 4.8; arginine 11.6; and tryptophan 1.7
2
Source: 1-Kay (1979); 2-Gohl (1980); 3-Bolton and Blair (1977); 4-National Research Council(1983); 5-Tunnel AVEBE Starches
Ltd., UK; 6-Cowey et al . (1971); 7-Unpublished data; 8-Coweyand Sargent (1972); 9-Connell and Howgate (1959); 10-Jackson,
Kerr and Cowey (1984); 11-Tacon,Stafford and Edwards (1983); 12-Spinelli (1980)
* Limiting essential amino acids (present below 30% mean fish requirement)
2.7 Evaluation of protein quality
Apart from chemically measuring amino acids and their availability within feed proteins, there
are many biological methods of evaluating protein quality:
Specific growth rate (SGR) The rate of growth of an animal is a fairly sensitive index of protein
quality; under controlled conditions weight gain being proportional to the supply of essential
amino acids. Daily SGR can be calculated by using the formula:
Food conversion ratio (FCR) Defined as the grams of feed consumed per gram of body weight
gain.
* As fed basis ie. dry weight
** Wet or fresh weight gain
Food efficiency (FE) Defined as the grams of weight gained per gram of feed consumed. Units
of expression as above.
Protein efficiency ratio (PER) Defined as the grams of weight gained per gram of protein
consumed.
* With this method no allowance is made for
maintenance: ie. method assumes that all protein is
used for growth.
Apparent net protein utilization (Apparent NPU) Defined as the percentage of ingested protein
which is deposited as tissue protein.
where Pb is the total body protein at the end of the feeding trial, Pa is the total body protein at
the beginning of the feeding trial, and Pi is the amount of protein consumed over the feeding
trial. In this calculation no allowance is made for endogenous protein losses. In contrast to the
previous methods of evaluating protein quality, this method requires that a representative
sample of animals be sacrificed at the beginning and end of the feeding trial for carcass protein
analysis.
The main drawback of these methods of predicting diet or protein quality is that they have to be
performed under controlled experimental conditions in the absence of natural food organisms.
Consequently, these methods can only be used within intensive or clear water culture systems.
2.8 Nonprotein nitrogenous constituents
Amino acids are important not only as building blocks of protein but as the primary constituents
or nitrogen precursors for many nonprotein nitrogencontaining compounds. Table 6 lists some
of the more biologically important nonprotein nitrogenous compounds that originate from amino
acids.
Tabel 6. Nonprotein nitrogenous constituents derived from amino acids in animals
1
Nitrogenous compound
Amino acid precursor Physiological function of compound
Glycine & aspartic Constituents of nucleotides and nucleic
Purines & pyrimidines 2
acid
acids
Energy storage as creatine phosphate in
Creatine
Glycine & arginine
muscle
Bile acids (glycoholic & taurocholic
Bile acids, aid in fat digestion and
Glycine & cysteine
acids)
absorption
Thyroxine,
epinephrine
&
Tirosin
Hormon
norepinephrine
Ethanolamine & choline
Serin
Constituents of phospholipids
Histamin
Histidin
A vasodepressor
Serotonin
Triptofan
Transmission of nerve impulses
Constituents
of
haemoglobin
and
Porphyrins
Glycine
cytochromes
Niacin
Triptofan
Vitamin
Melanin
Tirosin
Pigment of skin and eyes
1
Lloyd, McDonald & Crampton (1978)
2
Pyrimidine and purine have been suggested to be essential dietary nutrients fornewly hatched fish larvae (Dabrowski & Kaushik,
1982) and Artemia salina (Hernandorena, 1983) respectively.
2.9 Protein and amino acid pathology
2.9.1 Dietary Essential Amino Acid Deficiency
Although all fish examined to date display reduced growth when fed EAA deficient diets, the
following additional gross anatomical deficiency signs have been observed under experimental
conditions with juvenile fish fed synthetic rations deficient in one or more EAAs:
Limiting EAA
Ikan
Deficiency signs 1
Lisin
Triptofan
Salmo gairdneri
Cyprinus carpio
S. gairdneri
Salmo salar
S. gairdneri
Miscellaneous
Oncorhynchus
nerka
O. keta
Dorsal/caudal fin erosions (1,2); increased mortality (2)
Increased mortality (3)
Cataract(4,5)
Cataract (6)
Scoliosis 2 (7–10); lordosis 2 (7,10); renal calcinosis (8);
cataract (7,9); caudal fin erosion; decreased carcass lipid
content (9); elevated Ca, Mg, Na and K carcass concentration
(7)
Scoliosis (11)
Metionin
C. carpio
Scoliosis/ lordosis (12)
Increased mortality and incidence of lordosis observed with
dietary defi- ciencies of leucine, isoleucine, lysine, arginine and
histidine (3)
1
1-Walton, Cowey and Adron (1984); 2-Ketola (1983); 3-Mazid et al . (1978);4-Walton, Cowey and Adron (1982); 5-Poston et al .
(1977); 6-Barash, Poston andRumsey (1982); 7-Walton et al . (1984); 8-Kloppel and Post (1975); 9-Poston andRumsey (1983); 10Shanks, Gahimer and Halver (1962); 11-Halver and Shanks (1960);Akiyama et al . (1985a).
2
Curvature of the vertebral column
Under intensive farming conditions dietary EAA deficiencies may arise from one of four possible
routes:

Poor feed formulation arising from the use of disproportionate amounts of feed proteins
with natural specific EAA deficiencies (Table 5).
Dietary imbalances may also arise from the presence of disproportionate levels of
specific amino acids; including leucine/isoleucine antagonisms, and to a lesser extent
arginine/lysine and cystine/methionine antagonisms. For example, blood meal is a rich
source of valine, leucine and histidine, but is a very poor source of methionine and
isoleucine. However, in view of the antagonistic effect of excess leucine on isoleucine,
animals fed high dietary levels of blood meal suffer from an isoleucine deficiency caused
by an excess of dietary leucine (Taylor, Cole and Lewis, 1977). Although similar
antagonisms have also been reported for cystine/ methionine (use of hydrolysed feather
meal; Ichhponani and Lodhi, 1976) and arginine/ lysine (Harper, Benevenga and
Wohlhueter, 1970) in terrestrial farm animals, they have not been found to occur in fish
fed synthetic amino acid diet combinations (Robinson, Wilson and Poe, 1981).



Dietary EAA deficiencies may arise from excessive heat treatment of feed proteins
during feed manufacture.
Dietary EAA deficiencies may arise from the chemical treatment of feed proteins with
acids (silage production) or alkalies, due to the loss of free tryptophan and lysine/cystine
respectively (Kies, 1981).
Dietary EAA deficiencies may arise from the leaching of free and protein bound amino
acids into the water. For example, Grabner, Wieser and Lackner (1981) reported the
loss, through leaching, of almost all the free and about one-third of the free plus protein
bound amino acids from frozen or freezedried zooplankton ( Artemia salina and Moina
spp.) after a 10 minute water immersion period at 9°C. Considerable losses of watersoluble amino acids have also been observed in carp during mastication (Yamada and
Yone, 1986). However, the problem of nutrient leaching of water soluble materials is
probably greatest for crustaceans due to their very slow demersal feeding habit and
necessity to masticate their food externally prior to ingestion (Farmanfarmaian, Lauterio
and Ibe, 1982). For example, Bages and Sloane (1981) reported a 28% loss of dietary
protein during the preparation and rehydration of a dry alginate-bound shrimp diet prior
to feeding, and a total protein loss of 39–47% after a six hour immersion period in
seawater. In general nutrient losses are greater in freshwater than in seawater (Balazs,
Ross and Brooks, 1973). However, problems of nutrient leaching can be minimised by
using an appropriate feeding regime (ie. regular rather than infrequent feeding;
Sedgwick, 1979) and a suitable diet binding or micro-encapsulation technique (Goldblatt,
Conklin and Duane Brown, 1980; Jones et al ., 1976).
2.9.1 Toxic non-essential amino acids
Nutritional pathologies may also arise from the ingestion of feed proteins containing toxic amino
acids. Commonly used feed proteins which are known to contain toxic amino acids include
alkali-treated soybean (toxic amino acid - lysinoalanine), the legume Leucaena leucocephala or
'ipil ipil' (toxic amino acid - mimosine), and the faba bean Vicia faba (toxic amino acid dihydroxyphenylalanine).