WORD to PDF Converter

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Lele merupakan salah satu jenis ikan air tawar yang banyak dikonsumsi
oleh masyarakat. Lele memiliki kandungan protein yang tinggi yaitu sebesar 18,2
gram/100gram (Khairuman dan Amri 2004). Tingginya kandungan protein
tersebut membuat lele banyak diminati masyarakat sebagai salah satu bahan
pangan, dan merupakan komoditas yang banyak dibudidayakan oleh para
pembudidaya.
Berdasarkan pada kebiasaan makanannya, lele merupakan jenis ikan air
tawar yang bersifat karnivora. Ikan karnivora membutuhkan kandungan protein
jauh lebih tinggi dibandingkan ikan herbivora (NRC dalam Samsudin et al 2010).
Ikan karnivora jauh lebih mudah mencerna protein, dibandingkan dengan
karbohidrat. Hal ini mengakibatkan pakan yang dibutuhkan oleh ikan karnivora
harus memiliki kandungan protein yang tinggi.
Tingginya kandungan protein dalam pakan menyebabkan tingginya harga
pakan. Karena protein merupakan sumber energi pakan yang mahal, terutama
protein yang berasal dari tepung ikan (Aslamyah 2006). Protein merupakan zat
terpenting dari semua zat gizi yang diperlukan ikan, karena merupakan zat
penyusun dan sumber energi utama (NRC dalam Aslamyah 2006). Pada ikan
protein lebih efektif digunakan sebagai sumber energi daripada karbohidrat
(Furuichi dalam Aslamyah 2006).
Penggunaan protein sebagai sumber energi harus dikurangi dengan cara
meningkatkan penyerapan karbohidrat oleh ikan. Protein diharapkan hanya
digunakan untuk pertumbuhan dan pergantian sel yang rusak bukan sebagai
sumber energi (Aslamyah 2006).
Oleh karena itu perlu dilakukan usaha untuk meningkatkan aktifitas enzim
amilase pada saluran pencernaan ikan. Selain oleh kelenjar pencernaan, enzim
amilase juga dihasilkan oleh bakteri yang terdapat pada saluran pencernaan ikan.
1
2
Pada saluran pencernaan ikan karnivora terdapat sedikitnya sembilan
bakteri yang berfungsi membantu peningkatan kecernaan pakan. Bakteri-bakteri
ini sering digunakan sebagai kandidat probiotik. Adapun jenis bakteri tersebut
adalah Lactococcus sp., Carnobacterium sp., Staphylococcus sp., Bacillus sp.,
Eubacterium sp., Pseudomonas sp., Lactobacillus sp., Micrococcus sp., dan
Bifidobacterium sp (Feliatra et al 2004). Dari sembilan jenis bakteri tersebut
terdapat tiga jenis yang diketahui merupakan bakteri amilolitik yaitu
Carnobacterium sp., Bacillus sp., dan Lactobacillus sp.
Penggunaan bakteri amilolitik dalam saluran pencernaan ikan diharapkan
dapat membantu penyerapan karbohidrat lebih baik. Sehingga penggunaan protein
dapat dikurangi dan penggunaan karbohidrat sebagai sumber energi dapat
ditingkatkan. Salah satu usaha yang dapat dilakukan adalah dengan mengisolasi
dan menganalisis gen penyandi amilase yang terdapat pada bakteri saluran
pencernaan lele.
Isolasi bakteri saluran pencernaan dilakukan untuk mendapatkan jenis
bakteri yang menghasilkan enzim amilase. Sedangkan analisis gen penyandi
amilase penting dilakukan untuk kepentingan analisis struktur dan fungsi dari gen
tersebut, selain itu analisis gen penyandi dilakukan dalam rangka penggandaan
(kloning gen), ekspresi gen dan manipulasi gen (Hadi 2005). Isolat bakteri yang
telah diketahui gen penyandi amilasenya dapat digunakan sebagai kandidat bakteri
probiotik amilolitik.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah di atas, aktifitas enzim amilase yang
rendah pada ikan menyebabkan ikan tidak dapat mencerna karbohidrat dengan
baik. Hal ini menyebabkan kebutuhan protein dalam pakan ikan sangat tinggi,
sehingga perlu diketahui sejauh mana pada ikan terdapat bakteri yang
menghasilkan enzim amilase pada saluran pencernaannya.
3
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

Mengisolasi bakteri yang menghasilkan enzim amilase dari saluran
pencernaan lele.

Mendapatkan isolat bakteri yang memiliki nilai indeks amilolitik terbesar.

Menganalisis gen penyandi amilase dari bakteri saluran pencernaan lele.
1.4 Kegunaan
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi antara lain
mengenai :

Jenis bakteri amilolitik yang terdapat pada saluran pencernaan lele.

Jenis isolat bakteri yang memiliki nilai indeks amilolitik terbesar.

Gen penyandi amilase dari bakteri amilolitik yang terdapat pada saluran
pencernaan lele.
1.5 Kerangka Pemikiran
Peranan protein sebagai zat terpenting yang dibutuhkan oleh ikan, telah
menyebabkan harga pakan menjadi mahal. Selain menyebabkan mahalnya harga
pakan, kandungan protein yang besar dalam pakan juga berpotensi mencemari
perairan. Tingginya protein menyebabkan kelebihan nitrogen akan dibuang dalam
bentuk amoniak melalui urin hal ini berpotensi mencemari lingkungan perairan
(Aslamyah 2006).
Usaha untuk menekan penggunaan protein pada pakan telah banyak
diteliti. Salah satunya adalah dengan meningkatkan aktifitas enzim pencernaan
pada ikan. Peningkatan enzim pencernaan dilakukan dengan cara memanfaatkan
bakteri dalam pencernaan ikan. Peranan bakteri dalam saluran pencernaan
memiliki kemampuan enzimatis atau menyumbangkan enzim pencernaan
sehingga membantu proses kecernaan makanan (Sabariah 2010).
Bakteri pencernaan pada ikan dapat menghasilkan enzim-enzim yang
membantu meningkatkan nilai kecernaan suatu pakan. Salah satu enzim yang
dihasilkan adalah enzim amilase yang berperan dalam mencerna karbohidrat.
4
Peningkatan aktifitas enzim amilase diharapkan dapat membantu ikan lebih
banyak mencerna karbohidrat sebagai sumber energi dibanding protein.
Menurut hasil penelitian Musefiu et al (2011) pada perut dan insang lele
yang berasal dari hasil budidaya dan alam liar terdapat sepuluh jenis bakteri yaitu
genus Bacillus, Proteus, Pseudomonas, Klebsiella, Streptococcus, Salmonella,
Staphylococcus, Micrococcus, Serratia dan Escherichia. Sementara dari
penelitian Dhanasekaran et al (2008) berhasil mengisolasi 59 spesies
Lactobacillus dari usus lele. Lactobacillus merupakan bakteri asam laktat
amilolitik yang dapat menghasilkan enzim amilase (Putri et al 2012). Menurut
penelitian Haziyamin et al (2012) pada usus lele terdapat bakteri
Lactococcus
lactis yang merupakan bakteri asam laktat. Keberadaannya dalam usus lele
bersifat menguntungkan dan berpotensi digunakan sebagai probiotik (Haziyamin
et al 2012).
Manfaat Bacillus dalam pencernaan ikan telah banyak diteliti. Bacillus
merupakan jenis bakteri yang sering digunakan sebagai probiotik (Muliani et al
2010). Penambahan Bacillus yang diisolasi dari saluran pencernaan ikan patin
menghasilkan tingkat kelangsungan hidup 70%, efisiensi pakan tertinggi sebesar
116,60%, dan laju pertumbuhan tertinggi sebesar 2,92% pada ikan nila merah
(Anggriani et al 2012). Genus Bacillus menghasilkan α-amilase yang mengubah
pati menjadi dextrin maupun enzim yang mengubah pati menjadi gula-gula yang
lebih sederhana. Amilase dari Bacillus subtilis mempunyai aktifitas optimum pada
kisaran pH 5 – 7, sedangkan amilase dari Bacillus strearothermophilus pH 3
(Mahdiyah dan Mukti 2012).
Gen penyandi amilase merupakan gen dalam kromosom bakteri yang
berperan untuk menghasilkan enzim amilase. Tidak semua bakteri memiliki gen
penyandi amilase, maka dalam pemilihan kandidat bakteri amilolitik untuk
kepentingan akuakultur dilakukan deteksi secara molekuler melalui analisis gen
penyandi amilase.
Adapun kerangka pemikiran dari analisis gen penyandi amilase dapat
dilihat pada gambar berikut:
5
IKAN LELE
Saluran Pencernaan
▼
Bakteri Pencernaan
(proteolitik, amilolitik
lipolitik )
Kendala Budidaya
▼
Pakan Mahal (Kandungan protein
tinggi dan karbohidrat rendah)
Kemampuan Mencerna
Karbohidrat
Pakan Murah (Kandungan
karbohidrat tinggi dan protein
rendah)
Pemanfaatan Bakteri
Amilolitik Untuk Mencerna
Karbohidrat Lebih Baik
Analisis Gen Penyandi
Amilase Dari Bakteri
Pencernaan Lele
Bakteri Kandidat Probiotik
Amilolitik
Gambar. 1 : Kerangka Pemikiran Penelitian