Respons Fisiologis Ikan Patin Siam

3
TINJAUAN PUSTAKA
Ikan Patin Siam Pangasianodon hypopthalmus
Ikan patin siam adalah ikan yang termasuk kedalam Kelas Pisces, Sub
Kelas Teleostei, Ordo Ostariophsy, Sub Ordo Siluroidea, Famili Pangasidae, Genus
Pangasianodon, Spesies Pangasianodon hypopthalmus (Saanin 1984).
Ikan patin siam memiliki tubuh memanjang, pipih, dan mulut subterminal.
Tubuh ikan patin dapat mencapai panjang hingga 120 cm, bentuk kepala yang
relatif kecil dengan mulut terletak di sebelah bawah, pada kedua sudut mulutnya
terdapat dua pasang kumis pendek yang berfungsi sebagai alat peraba dan
merupakan ciri khas ikan golongan catfish, serta memiliki sirip ekor berbentuk
cagak, sirip punggung memiliki duri yang bergerigi, bersirip tambahan (adifose
fin). Ikan patin siam memiliki garis lengkung mulai dari kepala sampai pangkal
sirip ekor. Sirip ekor bercagak dengan tepian berwarna putih. Ikan patin siam
merupakan ikan hewan nocturnal yang melakukan aktivitas di malam hari dan
termasuk jenis ikan omnivora (Sumantadinata 1983).
Salinitas dan Osmoregulasi
Menurut Boyd (1990), salinitas adalah konsentrasi total semua ion yang
terlarut dalam air. Salinitas merupakan gambaran padatan total terlarut dalam air
setelah semua karbonat dikonversi menjadi klorida, semua bromida dan iodida
telah digantikan dengan klorida dan semua bahan organik dioksidasi, yang
dinyatakan dalam satuan gram/kg atau promil. Salinitas yang digunakan 3 ppt
didasarkan pada hasil penelitian bahwa benih ikan patin dan jambal siam dapat
hidup optimal pada salinitas 3 ppt (Mahmudi, 1991).
Salinitas berhubungan dengan tekanan osmotik air dan tekanan ionik air,
baik air sebagai media internal maupun eksternal. Perubahan salinitas akan
menyebabkan perubahan tekanan osmotik maupun tekanan ionik air. Salinitas
(tekanan osmotik) media selain menentukan keseimbangan pengaturan tekanan
osmose cairan tubuh, juga mempunyai pengaruh pada metabolisme, tingkah laku,
kelangsungan hidup, pertumbuhan dan kemampuan reproduksi (Bone dan
Marshall dalam Darwisito 2006).
4
Ikan mempunyai tekanan osmotik yang berbeda dengan lingkungannya,
oleh karena itu ikan harus mencegah kelebihan air atau kekurangan air, agar
proses-proses fisiologis di dalam tubuh dapat berlangsung dengan normal.
Pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh pada ikan disebut osmoregulasi (Affandi
dan Tang 2002). Menurut Fujaya (1999), osmoregulasi merupakan upaya hewan
air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dan lingkungannya,
atau suatu proses pengaturan tekanan osmose.
Ikan air tawar bersifat hiperosmotik terhadap lingkungannya, yaitu
memiliki tekanan osmotik cairan internal (dalam tubuh) lebih besar dibandingkan
dengan tekanan osmotik eksternalnya (lingkungan), sehingga menyebabkan air
cenderung masuk ke dalam tubuh dan ion-ion keluar ke lingkungan (media) hal
sebaliknya terjadi pada ikan air laut. Oleh karena itu, untuk mengontrol
keseimbangan air dan ion-ion antara tubuh dan lingkungannya perlu dilakukan
pengaturan tekanan osmotik. Tingkat salinitas media menentukan tekanan osmotik
cairan tubuh ikan atau organisme lainnya sehingga ikan perlu melakukan
penyesuaian terhadap salinitas melalui proses osmoregulasi (Fujaya 1999).
Menurut Affandi dan Tang (2002), daya tahan hidup organisme
dipengaruhi oleh keseimbangan tekanan osmotik antara cairan tubuh dengan air
(media) lingkungan hidupnya. Pengaturan osmotik itu dilakukan melalui
mekanisme osmoregulasi. Selanjutnya dinyatakan bahwa organisme yang
dipelihara pada media buatan mempunyai masalah tekanan osmotik cairan media
hidupnya belum tentu seimbang dengan tekanan osmotik cairan tubuhnya. Oleh
karena itu organisme dituntut untuk menjaga keseimbangan osmotiknya, dengan
cara mempertahankan pengaturan tekanan osmotik cairan tubuhnya melalui
mekanisme regulasi osmotik.
Tiap spesies memiliki kisaran salinitas optimum, di luar kisaran ini ikan
harus mengeluarkan energi lebih banyak untuk osmoregulasi dibandingkan untuk
yang lain, misalnya pertumbuhan. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Mahmudi
(1991) menunjukkan bahwa, tingkat pertumbuhan larva ikan patin terbaik pada
media bersalinitas 3 ppt.
Hasil penelitian Syakirin (1999), memperlihatkan bahwa ikan nila merah
merespon tingkat kerja osmotik, pertumbuhan dan efesiensi pemanfaatan pakan
5
terhadap perubahan tekanan osmotik (salinitas) media optimum berkisar antara
355,88-374,66 mosm/L H2O atau setara dengan salinitas antara 12,31-12,95 ppt.
Peran Salinitas terhadap Sintasan dan Pertumbuhan
Sintasan atau
tingkat kelangsungan hidup merupakan persentase
organisme yang hidup pada akhir pemeliharaan dari jumlah seluruh organisme
awal yang dipelihara dalam satu wadah (Effendie 1978). Lebih lanjut dinyatakan
bahwa tingkat kelangsungan hidup dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar.
Faktor luar meliputi kondisi abiotik, kompetisi antar spesies, tingginya kepadatan
dan kurangnya persediaan makanan sedangkan faktor dalam dipengaruhi oleh
umur dan daya penyesuaian diri terhadap lingkungan.
Menurut Fujaya (1999), tekanan osmotik cairan tubuh ikan ditentukan oleh
tingkat salinitas media sehingga ikan akan melakukan penyesuaian terhadap
salinitas melalui proses osmoregulasi. Daya tahan hidup organisme dipengaruhi
oleh keseimbangan osmotik antara cairan tubuh dengan cairan media (lingkungan)
hidupnya. Pada salinitas rendah atau tinggi maka keseimbangan osmotik akan
terganggu dan menyebabkan ikan stres yang pada akhirnya mengalami kematian.
Hasil pengamatan Djokosetiyanto et al. (2008), menunjukkan bahwa benih
ikan bawal air tawar ukuran 0,48 gram yang dipelihara pada salinitas 6 ppt
(perlakuan, 0, 2, 4, 6, 8, 10) menghasilkan tingkat kelangsungan hidup tertinggi
100% sedangkan terendah 19,17 % pada salinitas media air tawar (0 ppt).
Menurut Affandi dan Tang (2002), pertumbuhan merupakan proses
perubahan ukuran yaitu berat, panjang dan volume. Laju pertumbuhan ikan sangat
bervariasi serta dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal. Menurut
Effendie (2003), faktor internal merupakan faktor yang susah dikontrol dan
berhubungan dengan ikan itu sendiri seperti seks, keturunan, ketahanan terhadap
parasit dan penyakit sedangkan faktor eksternal merupakan faktor yang
berhubungan dengan lingkungan media hidup ikan dan mudah dikontrol yang
meliputi kemampuan dalam pemanfaatan pakan serta sifat fisika kimia air yaitu
suhu air, oksigen terlarut, amonia, salinitas dan fotoperiod.
Salah satu faktor lingkungan yang mempengaruhi laju pertumbuhan yaitu
salinitas. Boeuf dan Payan (2001) menyatakan bahwa salinitas dapat mengubah
6
jumlah energi yang tersedia untuk pertumbuhan dengan mengubah energi untuk
tekanan osmotik dan pengaturan ion. Ikan yang dipelihara pada salinitas
mendekati konsentrasi ion dalam darah (isoosmotik), menggunakan energi lebih
banyak untuk pertumbuhan dan lebih sedikit untuk osmoregulasi (Stickney 1979).
Hasil pengamatan Mahmudi (1991), tingkat penggunaan energi untuk
proses osmotik pada salinitas 3 ppt yang cukup kecil didukung dengan laju
pertumbuhan yang paling besar dan tingkat retensi protein, karbohidrat dan lemak
tertinggi. Pada kondisi medium isoosmotik juga memungkinkan larva mampu
memaksimalkan konsumsi pakan dan mengefisienkan pemanfaatan pakannya.
Hasil penelitian Djokosetiyanto et al. (2008), menunjukkan bahwa larva ikan
bawal air tawar berbobot 0,48 gram dapat tumbuh optimal pada media salinitas 6
ppt (perlakuan 0, 2, 4, 6, 8, 10) dengan pertumbuhan panjang mutlak tertinggi
3,60 cm dan laju pertumbuhan spesifik rata-rata berkisar 5,45 % - 9, 31%.
Mineral Kalsium
Kalsium merupakan salah satu komponen dari eksoskeleton dan kofaktor
beberapa jenis enzim serta berperan dalam proses osmoregulasi dan aktifitas saraf.
Setiap spesies memiliki kebutuhan mineral yang berbeda-beda sesuai dengan
kondisi lingkungan media hidupnya. Boyd dan Sidik (2001) menyatakan bahwa
ikan memerlukan kadar mineral kalsium dan magnesium tertentu dalam air atau
ikan akan cenderung melepaskan mineral-mineral ini dari dalam tubuhnya.
Kalsium berbentuk kation yang bermuatan dua ion positif dan tidak
terdapat dalam bentuk bebas (Pilliang dan Djojosoebagio 2005). Kalsium
merupakan makronutrien penting pada ikan yang mempunyai peranan dalam
pembentukan tulang atau eksoskeleton. Hal ini disebabkan 99 % kalsium dalam
tubuh terdapat dalam tulang atau eksoskeleton. Hasil penelitian Fontagné et al.
(2009), menunjukkan bahwa defisiensi kalsium pada ikan rainbow trout
menyebabkan penundaan proses pembentukan tulang (ossification) yang
berdampak terhadap morphologi kolom vertebral.
Menurut Abbink et al. (2004), ikan dapat memanfaatkan sumber-sumber
kalsium dari media dalam jumlah yang tak terbatas. Hal ini sesuai dengan hasil
pengamatannya pada ikan seabream Sparatus auratus yang dipelihara pada media
7
bersalinitas 2,5 ppt (konsentrasi kalsium 0,7 mmol/liter) dan diberikan pakan yang
sufficien dan defisient kalsium menunjukkan adanya peningkatan hormon PTHrP
(parathyroid
hormon
related
protein)
yang
berperan
sebagai
hormon
pertumbuhan. Ikan memanfaatkan kalsium yang ada di media dan pakan melalui
insang dan usus. Kalsium di dalam usus dapat ditranspor ke dalam pembuluh
darah dalam bentuk ionik. Transpor kalsium merupakan transpor yang aktif,
mineral ini ditranspor dari cairan mukosa ke dalam cairan serosa (Pilliang 2005).
Mineral kalsium merupakan kofaktor proses enzimatik (Davis dan Gatlin
dalam Kadarini, 2009). Kelarutan kalsium yang optimal dalam media akan
meningkatkan aktivitas enzim Na+/K+-ATPase. Selain itu adanya keseimbangan
mineral media juga mempengaruhi keseimbangan isoosmotik antara cairan tubuh
dan lingkungan. Pada saat kondisi media optimal maka kebutuhan energi (beban
osmotik) untuk aktivitas enzim Na+/K+-ATPase akan berkurang sehingga tersedia
banyak energi (katabolisme) yang dapat digunakan untuk mempertahankan
kelangsungan hidup dan pertumbuhan (Affandi dan Tang 2002).
Tiap jenis ikan membutuhkan jumlah kalsium yang berbeda. Mineral
kalsium di lingkungan dapat berasal dari CaCO3, (Ca(OH)2) dan CaO (Kadarini,
2009). Mineral-mineral kalsium tersebut mempunyai reaksi yang berbeda dalam
air. Mineral kalsium yang berbeda akan memberikan tingkat pertumbuhan yang
berbeda pula. Hal ini bisa dilihat berdasarkan hasil penelitian yang sebelumnya.
Hasil penelitian Nugrahaningsih (2008), tingkat pertumbuhan ikan patin terbaik
didapatkan pada penambahan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) konsentrasi 20 mg/L,
sedangkan hasil penelitian Handayani (2009), tingkat pertumbuhan ikan terbaik
didapatkan pada penambahan kalsium karbonat (CaCO3) konsentrasi 100 mg/L
dan Kadarini (2009), penambahan kalsium hidroksida (Ca(OH)2) konsentrasi 20
mg/L dengan kandungan Ca 64 mg/L dapat memberikan pertumbuhan yang
optimal terhadap benih ikan balashark.
Glukosa Darah sebagai Indikator Stres
Stres
pada
ikan
bisa
disebabkan
oleh
perubahan
lingkungan
(environmental changes) antara lain disebabkan perubahan salinitas perairan. Bila
ikan mengalami stres, ikan menanggapinya dengan mengembangkan suatu kondisi
8
yang homeostatis
yang baru dengan mengubah metabolismenya. Stres
didefinisikan sebagai sejumlah respons fisiologis yang terjadi pada saat hewan
berusaha mempertahankan homeostatis. Respon terhadap stres ini dikontrol oleh
sistem
endokrin
melalui
pelepasan
hormon
kortisol
dan
katekolamin
(Barton diacu dalam Taqwa 2008).
Stres merupakan penyebab peningkatan sekresi kortisol (glukokortikoid).
Dengan demikian, stres dapat meningkatkan glukosa darah. Beberapa mekanisme
yang berperan dalam mempertahankan kestabilan glukosa darah adalah
glukoneogenesis, liposis, dan glikogenesis dan lipogenesis. Homeostatis kadar
glukosa dalam darah dipertahankan oleh beberapa mekanisme, yaitu mekanisme
yang mengatur kecepatan konversi glukosa menjadi glikogen atau lemak yang
disimpan, dan mekanisme yang mengatur pelepasan kembali dari bentuk
simpanan untuk dikonversi menjadi glukosa yang masuk ke dalam darah. Oleh
karena itu dengan banyaknya mekanisme yang berperan dalam mempertahankan
homeostatis glukosa darah, kestabilan glukosa darah menjadi sangat penting bagi
kesehatan bahkan kehidupan (Pilliang dan Djojosoebagio 2000).
Fisika Kimia Air
Air merupakan tempat media hidup ikan yang sangat mempengaruhi
kelangsungan hidup dan pertumbuhannya. Kuantitas dan kualitas air yang
digunakan sebagai media hidup ikan harus memenuhi standar kebutuhan hidup
ikan. Kualitas air dapat dinyatakan dalam beberapa parameter antara lain
parameter fisika seperti suhu dan parameter kimia seperti oksigen, amonia,
kesadahan, pH.
Suhu merupakan salah satu parameter fisika yang sangat berperan
mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Perubahan suhu akan berpengaruh
terhadap proses kimia, fisika, dan biologi badan air. Organisme akuatik memiliki
kisaran suhu tertentu (batas atas dan bawah) yang disukai untuk pertumbuhannya.
Peningkatan suhu perairan menyebabkan penurunan kelarutan gas dalam air,
seperti gas O2, CO2, N2, CH4. Selanjutnya peningkatan suhu juga menyebabkan
peningkatan kecepatan metabolisme, respirasi organisme air dan meningkatkan
kecepatan konsumsi oksigen (Boyd 1990). Daya toleransi ikan terhadap suhu
9
sangat bervariasi bergantung pada spesies dan stadia ikan. Kisaran suhu yang
optimal untuk kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan patin adalah 28-32o C.
Nilai pH menunjukkan kadar asam atau basa dan mengekpresikan
konsentrasi molar dari ion hidrogen yang berupa logaritma negatif. Nilai pH juga
merupakan indikator utama yang digunakan untuk mengevaluasi kualitas air
permukaan. Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahan nilai pH dan
menyukai nilai pH berkisar 7-8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimia
perairan, misalnya proses nitrifikasi akan berakhir jika nilai pH rendah (Boyd
1990).
Oksigen merupakan salah satu parameter kimia yang sangat penting
sebagai penunjang kehidupan organisme akuatik. Sumber oksigen terlarut dapat
berasal dari difusi oksigen yang terdapat diatmosfer dan aktifitas fotosintesis oleh
tumbuhan air dan fitoplankton. Oksigen digunakan oleh organisme akuatik untuk
proses respirasi. Ketersediaan oksigen sangat berpengaruh terhadap metabolisme
tubuh dan untuk kelangsungan hidup suatu organisme. Konsentrasi oksigen yang
dapat mendukung kehidupan organisme dalam perairan adalah mendekati atau di
atas 3 ppm (Boyd 1990).
Alkalinitas merupakan kemampuan perairan untuk menyangga asam atau
kapasitas perairan untuk menerima proton pada perairan alami, berhubungan
dengan konsentrasi karbonat (CO32-), bikarbonat (HCO3-) dan hidroksida (OH-).
(Wheaton diacu dalam Budiardi 1998). Kalsium karbonat merupakan senyawa
yang memberi kontribusi terhadap nilai alkalinitas, kesadahan dan pH perairan
tawar. Kelarutan kalsium karbonat menurun dengan meningkatnya suhu dan
karbon dioksida. Selain pH, alkalinitas juga dipengaruhi oleh komposisi mineral,
suhu, dan kekuatan ion. Alkalinitas dinyatakan dengan satuan mg/L kalsium
karbonat (CaCO3) atau miliequivalen/L. Perairan alami memiliki nilai alkalinitas
berkisar antara 5 sampai 500 ppm (Boyd 1990). Menurut Wedemeyer (1996), nilai
alkalinitas untuk ikan yang dibudidaya secara intensif berkisar 100-150 ppm.
Alkalinitas selain berfungsi sebagai penyangga pH, ternyata melalui kalsiumnya
penting dalam mempertahankan kepekaan membran sel dalam jaringan saraf dan
otot. Ikan lalawak Barbodes sp. yang dibudidaya pada media dengan alkalinitas
10
media 78 ppt memberikan pangaruh terhadap pertumbuhan, tekanan osmotik dan
tingkat konsumsi oksigen (Yulfiferius et al. 2004).
Kesadahan menggambarkan kandungan ion Ca2+ dan Mg2+ serta logam
perivalen lainnnya. Kesadahan air yang paling utama yaitu ion Ca2+, dan Mg2+
oleh karena itu hanya diarahkan pada penetapan kadar Ca2+ dan Mg2+ dalam air.
Kesadahan yang baik untuk budidaya ikan yaitu lebih dari 20 mg/L CaCO3
equivalen (Boyd 1990). Menurut hasil penelitian Nurhidayati (2000), larva ikan
jambal dapat tumbuh dengan baik pada kesadahan 75 mg/L CaCO3. Selanjutnya
hasil pengamatan Towsend et al. (2003) menunjukkan bahwa larva ikan silver
catfish dapat tumbuh dengan baik pada kesadahan 30-70 mg/L CaCO3.
Amonia merupakan produk utama hasil metabolisme yang berjumlah
sekitar 1/10 dari jumlah produksi karbondioksida. Amonia dieksresikan oleh
banyak organisme akuatik dan terus diproduksi sebagai hasil dari dekomposisi
eksresi dari organisme mati. Persentase amonia bebas meningkat dengan
meningkatnya nilai pH dan suhu. Amonia terdapat dalam bentuk gas dan
berbentuk komplek dengan beberapa ion logam. Amonia juga dapat terserap
dalam beberapa bahan tersuspensi dan koloid sehingga mengendap di dasar
perairan. Konsentrasi amonia dipengaruhi oleh pH, suhu air, salinitas, konsentrasi
oksigen dan konsentrasi natrium serta kesadahan (Wedemeyer 1996). Boyd
(1990) menyatakan bahwa kadar amonia berkisar 0,5-1,0 mg/L tidak dapat
ditolerir oleh ikan dan akan bersifat racun dalam waktu singkat.