Enzim dan hormon, Vit-min Dan Bahan Tambahan Dlm Pakan Ikan KULIAH KE 5 DARI DR RITA ROSTIKA IR MP WIDY SETYOGATI, IR,MS MK NUTRISI IKAN PRODI PERIKANAN FPIK UNPAD content • • • • Hormon dan Enzim Definisi jenis, fungsi dan gejala defisiensi Vitamin Definisijenis, fungsi dan gejala defisiensi mineral Sumber dan penggunaan vitamin dan mineral dalam pakan • Binder , jenis, sumber , fungsi dan kebutuhannya. • Bahan tambahan seperti antibiotic, suplemen, additive, flavor dan pengawet, jenis, fungsi, sumber serta kebutuhannya Sifat – sifat enzim Enzim (1) www.themegallery.com • Enzim merupakan biokatalisator yang mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi • Thermolabil. Mudah rusak bila dipanaskan lebih dari 60 C • Merupakan senyawa protein, shingga sifat protein masih melekat pada enzim • Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sbg biokatalisator , rekasinya menjadi sangat cepat dan berulang ulang • Bekerja didalam sel (endoenzim) dan diluar sel (ektoenzim) Sifat – sifat enzim Enzim (2) www.themegallery.com • Umumnya enzim bekerja mengkatalis reaksi satu arah, meskipun ada yang mengkatalis reaksi dua arah • Bekerjanya spesifik, karena sisi aktif enzim setangkup dengan permukaan subtrat tertentu • Umumnya enzim tidak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor. Karakteristik Enzim Karakteristik Enzim .Enzim tidak masuk ke dalam reaksi kimia, hanya berperan sebagai katalisator www.themegallery.com Enzim tidak mengubah keseimbangan reaksi, hanya mempercepat reaksi menuju keseimbangan Tata nama enzim Enzim diberi nama sesuai dengan nama substrat dan reaksi yang dikatalisis Biasanya ditambah akhiran ase Enzim dibagi ke dalam 6 golongan besar www.themegallery.com 6 GOLONGAN ENZIM 1. OKSIDOREDUKTASE : 7 Mengkatalisis reaksi oksidasi – reduksi. P.U. : Enzim2 pd. Proses oksidasi biologis Laktat dehidrogenase PIRUVAT + NADH + H+ 2. TRANSFERASE : Mengkatalisis transfer/ pemindahan gugus fungsional (bukan hidrogen) antara sepasang substrat S–G + S’ S’–G + S -D-GLUKOSA+ATP 3. LAKTAT + NAD+ Mg++ Heksokinase Glukokinase -DGLUKOSA-6-P +ADP HIDROLASE : Mengkatalisis pembelahan hidrolitik Contoh : Enzim - Amilase - Lipase - Karboksi peptidase A 6 GOLONGAN ENZIM Reaksi ––– -D-GALAKTOSIDA + H2O = suatu alkohol + d-galaktosa 8 4. LIASE (LYASE) Mengkatalisis reaksi pembentukan atau pemecahan ikatan rangkap dua, atau pembelahan lain yg. Menyangkut penyusunan kembali elektron Contoh : ALDOLASE : KETOSA-I-P ALDOSA + DIHIDROKSI ASETON-P FUMARASE : HO – CH – COOH H – C – COOH | = || + H2O CH2 – COOH HOOC – C – H MALAT FUMARAT PIRUVAT DEKARBOKSILASE : O O || || – OOC – C – CH + H+ CO2 + H – C – CH3 3 PIRUVAT ASETALDEHID 6 GOLONGAN ENZIM 9 5. 6. ISOMERASE Mengkatalisis penyusunan kembali intramolekuler All Trans – retinin 11 – cis – retinin LIGASE Menggabungkan 2 molekul, disertai pemutusan ikatan pirofosfat pd. Atp atau senyawa sejenis Mis : ~ PIRUVAT KARBOKSILASE : O O || || – OOC – C – CH + CO – OOC – C – CH – COO – 3 2 2 ADP+Pi OKSALOASETAT ATP PIRUVAT Kerja Enzim Molekul awal yang disebut substrat akan dipercepat perubahannya menjadi molekul lain yang disebut produk. Jenis produk yang akan dihasilkan bergantung pada suatu kondisi/zat, yang disebut promoter Semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat dalam suatu arah lintasan metabolisme yang ditentukan oleh hormon sebagai promoter. www.themegallery.com Faktor penentu Faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja enzim Substrat Suhu pH Elemen Kofaktor Inhibitor www.themegallery.com CARA KERJA ENZIM 12 celah aktif = celah katalitik = celah pengikat substrat ~ E + E : ENZIM S : SUBSTRAT P : PRODUK S E Kompleks E-S ~ UKURAN MOLEKUL E : BESAR UKURAN MOLEKUL S : KECIL ~ DALAM SISTEM BIOLOGIS : KADAR E << KADAR SUBSTRAT ~ IKATAN E–S IKATAN YG, LEMAH + P KOFAKTOR Kofaktor adalah molekul non protein, yang berikatan dengan beberapa enzim untuk mengaktifkan Kofaktor berupa zat anorganik (contohnya ion logam) ataupun zat organik (contohnya flavin dan heme). www.themegallery.com KOFAKTOR 14 Enzim : Sederhana protein saja Yg. Lebih kompleks protein + kofaktor Kofaktor : Logam Senyawa organik non protein yg. Spesifik (koenzim) Ikatan enzim – kofaktor : Ada yg. Kuat (kovalen) Ada yg. Lemah Enzim yg. Perlu kofaktor harus mengikat kofaktornya terlebih dahulu sebelum melakukan proses katalisis. Ex. : Glukosa + atp Mg++ Heksokinase glukosa–6p + adp Enzim protein sederhana Protein Enzim Enzim Konjugasi Protein + Bukan Protein Protein = apoenzim Organik = Koenzim Bukan protein = Gugus prostetik Anorganik = kofaktor Reaksi Enzim www.themegallery.com Reaksi vs Inhibition Enzim www.themegallery.com H O RHOR M O hormon www.themegallery.com Penghasil Hormon Hormon www.themegallery.com Kelenjar Endokrin Sistem Endokrin Pengertian Sistem endokrin Kelenjar endokrin Hormon www.themegallery.com • Sistem kelenjar yang menghasilkan hormon • Organ yang menghasilkan hormon untuk digunakan pada organ target (organ lain) • Tidak memiliki saluran • Hormon yang dihasilkan di alirkan melalui peredaran darah • Substansi kimia yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin • Dibawa oleh aliran darah untuk digunakan pada organ target • Berperan fisiologis pada organ target Kelenjar Endokrin Pituitari Urophisis Tiroid Kelenjar Endokrin Pankreas Ginjal Gonad www.themegallery.com Letak kelenjar endokrin www.themegallery.com Kelenjar Pituitari Prolaktin Pars distalis Adrenocorticotropic (ACTH) Tyroid stimulating Hormon (TSH) Somatotropin (STH) Adenohipofisa Gonadotropin Pars intermedia Kelenjar Pituitari Melanocit Stimulating Hormon (MSH) Ocytoxin Neurohipofisa Pars nervosa Arginin vasotocin Isotocin www.themegallery.com Kelenjar Tyroid Unit dasar histologisnya adalah sel tunggal yang dikelilingi folikel dan kedua, jaringan yang dibentuknya memiliki kemampuan mengubah iodine dan inkorporasi menjadi hormon tiroid. Pada ikan, folikel tersebar di sekitar ventral aorta dan percabangannya ke insang. Fungsi tiroid adalah membuat, menyimpan dan mengeluarkan sekresi yang terutama berhubungan dengan pengaturan laju metabolisme Menghasilkan hormon tetraioditironin (T4) dan triioditironin (T3) yang berperan penting dalam metabolisme, pertumbuhan dan reproduksi www.themegallery.com Kelenjar Ginjal Ginjal merupakan salah satu organ yang memiliki sel-sel endokrin, antara lain jaringan interrenal, selsel kromaffin, juxtaglomerulus, dan korpuskel stanius. Fungsi kelenjar ini dikontrol oleh pituitari melalui ACTH www.themegallery.com Kelenjar Gonad Kelenjar Gonad Kelenjar Pituitary www.themegallery.com Hormon Estrogen Gonadotrophin Kelenjar Gonad Kelenjar Kelamin Perkembangan Gonad Pematangan Gonad Jantan (Androgen) 17α – 20βdyhidroxy-4pregnen-3one 11ketotestosteron Estradiol 17-β 17-α hydroxiprogesteron Gonad Betina (Esterogen) www.themegallery.com Contoh biosintesis hormon androgen www.themegallery.com Kelenjar Pankreas Eksokrin Kelenjar Pankreas www.themegallery.com Getah pankreas Glucakon Hati & adiposa glukosa darah Sel-sel β Insulin Semua sel glukosa darah Sel-sel D Somatostatin Inhibiting hormon Sel-sel α Endokrin (pulau pulau langerhans) Duodenum via saluran pankreas Kelenjar Urophisis Urofisys (caudal neurosekretori sistem) merupakan neurosekretori yang terletak pada bagian belakang spinal cord. Fungsi sekresi urofisis berhubungan dengan fungsi osmoregulasi, dimana pengaruh terbesarnya adalah pada ginjal. www.themegallery.com Kelenjar Urophysis Urotensin I Vertebrata darat = penurunan tekanan darah www.themegallery.com Urotensin II Urotensin III Kontradiksi otot licin/polos Menstimulasi peningkatan penyerapan NA+ oleh insang dan pelepasan NA+ oleh ginjal Urotensin IV Produksi asetil kolin Vitamin Zat organik yang dibutuhkan ikan dalam jumlah sedikit Penting untuk pertumbuhan dan ketahanan kondisi tubuh Tidak dapat disintesis dalam tubuh Harus tersedia dalam pakan 1. Vitamin yang larut dalam air - Vit. B1 (tiamin), Vit. B2 (riboflavin),Vit. B12 (kobalamin) - Vit. C 2. Vitamin yang larut dalam lemak Vit. A; Vit. D; Vit. E; Vit. K Mineral (1) Bahan anorganik yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit namun memiliki fungsi yang sangat penting Fungsi utama mineral: 1. Komponen utama dalam struktur tulang 2. Struktur dari jaringan 3. Menjaga keseimbangan asam basa 4. Berperan dalam fungsi metabolisme 5. Komponen utama dari enzim, vitamin, hormon, dan pigmen Mineral (2) 2 kelompok mineral: 1. Makromineral → konsentrasi tinggi dalam tubuh → Ca, Mg, Na, K, P, Cl dan S 2. Mikromineral → konsentrasi rendah dalam tubuh → Fe, Zn, Mn, Cu, I, Co, Ni, F, Cr, Si, dan Se BAHAN PAKAN TAMBAHAN MAKANAN MANUSIA PAKAN IKAN bahan yang Bahan yang dicampurkan/ditamba hkan atau tercampur pada waktu pengolahan makanan (misalnya penyedap rasa, penambah aroma, pengawet, pewarna, pemanis). dicampurkan ke dalam pakan dengan tujuan tertentu (binder, pemanis,antioksidan antibiotik, probiotik, bioflok) Karakteristik binder Binding agent perlu ditambahan dalam pakan sebagai pengikat bahan campuran lain Biasanya berasal karbohidrat yang bila dilakukan pemanasan atau ditambahkan uap panas akan mengalami koagulasi Contoh : Tepung tapioka,tepung gandum, carboxymethil celulosa Pemanis (sweeteners) BEBERAPA AHLI FORMULASI DI PABRIK PAKAN MENAMBAHKAN PEMANIS DALAM PAKANNYA, TP BEBERAPA TIDAK TDK ADA BUKTI BAHWA IKAN/UDANG MAKAN LBHBANYAK BILA PAKANNYA MANIS UNTUK MENGURANGI SIFAT DEBU DARI PAKAN CONTOH: MOLASE, DEKSTRIN BAHKAN GULA MOLASE SEBANYAK 10 % MENGURANGI DEBU NAMUN TIDAK MEMILIKI EFEK BURUK TERHADAP NAFSU MAKAN IKAN PEMANIS (SAMBUNGAN 1) MOLASES 5 – 10 % MAMPU MEMPERTAHANKAN CAMPURAN PAKAN DENGAN BAIK KALAU PAKANNYA SUDAH JADI, PENAMBAHAN MOLASE ATAU DEKSTRIN MEMBANTU MEMBENTUK PAKAN YANG DURABILITAS TINGGI MOLASES JUGA MEMBERIKAN FLAVOR YANG BAIK, TERUTAMA PADA PAKAN YANG AROMA ATAU RASANYA PAHIT SEPERTI BUNGKIL BIJI RAPE, ATAU DEDAK YANG TIDAK ADA RASANYA FLAVOUR UNTUK MEMBERIKAN AROMA YANG BAIK MENURUT IKAN/UDANG UMUMNYA ADALAH MINYAK CUMI-CUMI YANG AROMANYA TAJAM DAN MAMPU MENUTUPI BAU YANG LAIN KARENA MINYAK, KANDUNGAN ENERGINYA TINGGI (3000 AN) JADI HARUS DIPERHITUNGKAN DALAM FORMULASI KARENA BERPENGARUH TERHADAP KANDUNGAN ENERGINYA, INGAT MAKIN TINGGI ENERGI, IKAN MAKIN CEPAT KENYANG DAN BERHENTI MAKAN FLAVOUR (SAMBUNGAN 1) BIASANYA DIBERIKANMAKS 3 %, DAN KARENA SEDIKIT, CARA APLIKASINYA DISEMPROTKAN PADA SAAT PAKAN SDH JADI, SETELAH ITU DIANGIN ANGINKAN PARA PETERNAK (HEWAN DARAT) JUGA MENGGUNAKAN FLAVOUR PADA OBAT (TONIK) UNTUK HEWAN, YANG BIASANYA TERBUAT DARI HERBAL (PAHIT) ANTIBIOTIK DAHULU BANYAK DITAMBAHKAN DALAM PAKAN DALAM BATAS SUB THERAPETIC, UNTUK MENINGKATKAN KESEHATAN IKAN/UDANG CONTOHNYA : TERRAMYCIN, PENICILLIN , AUREOMYCIN NAMUN SEKARANG SANGAT JARANG DITAMBAHKAN KARENA DEPOSISINYA MENGGANGGU KESEHATAN MANUSIA ANTIBIOTIK (SAMBUNGAN 1) WALAUPUN PERANNYA BELUM JELAS NAMUN ANTIBIOTIK INI BEKERJA MEMPENGARUHI MIKROFLORA USUS, SEHINGGA IKAN/UDANG DAPAT TUMBUH LEBIH CEPAT TERUTAMA STADIA MUDA OBAT, CONTOHNYA ARSENICAL JUGA BANYAK DIBERIKAN KPD TERNAK DALAM DOSIS RENDAH, KARENA AKSINYA YANG MIRIP ANTIBIOTIK. SULFONAMIDES JUGA DIBERIKAN UNTUK MEMBASMI COCOODIOSIS PADA RUMINAN DAN BABI WALAUPUN MASIH DIGUNAKAN DI BEBERAPA NEGARA NAMUN KONSENTRASI, BATASAN, DAN LARANGAN2 DI BIDANG ITU ADA, KARENA BERBAHAYA BAGI PEKERJANYA ANTIOKSIDAN OKSIDASI DAPAT TERJADI PADA BESI MENGAKIBATKAN KARAT PADA BAHAN PAKAN OKSIDASI DAPAT TERJADI MENIMBULKAN RANCIDITY (TENGIK) PADA LIPID VIT A.D.E DAN K RUSAK, PIGMENTER (CAROTENOID) DAN ASAM AMINO MAKIN MENURUN KUALITAS DAN NILAI ENERGINYA ANTIOKSIDAN (SAMBUNGAN 1) ANTIBIOTIK SDH LAMA DIGUNAKAN PADA PAKAN, DI USA PENGGUNAANNYA SDH 50 TAHUN WALAUPUN SDH BANYAK MACAM YANG DIGUNAKAN, NAMUN HANYA SEDIKIT YANG MEMENUHI PERSYARATAN, YANG DAPAT MENCEGAH OKSIDASI NAMUN PADA AKHIR WAKTU BUDIDAYA (T1) TIDAK LAGI TERDAPAT ANTIOKSIDAN DALAM SALURAN PENCERNAAN DAN DAGING IKAN (CARCASS) ANTIOKSIDAN (SAMBUNGAN 2) KUALIFIKASI ANTIOKSIDAN 1. EFEKTIF PADA DAGING, IKAN YANG DIAWETKAN, LEMAK NABATI, VITAMIN DAN BAHAN PAKAN YANG MUDAH TEROKSIDASI TDK BLH BERACUN UNTUK MANUSIA DAN HEWAN EFEKTIF PADA KONSENTRASI RENDAH MURAH ANTIOKSIDAN YANG UMUM DIGUNAKAN ETHOXYQUIN (nama generik : 1,2, dyhidro-6- ethoxy-2,2,4-trimetil quinolin) BHA (butilated hidroksianisol) BHT ( butilated hidroksitoluena) Bahan 2 lain yaitu asam askorbat, asam propionat, asam benzoat, asam sitrat dll Pencegahan terhadap rancidity ETHOXYQUIN : 150 ppm BHA (butilated hidroksianisol) : 200 ppm BH T ( butilated hidroksitoluen : 200 ppm Efek ethoxiquin pada pakan Aktifitas vitamin A Perubahan (%) Pakan A (non antioksidan) to : 150 32 T1 : 77 800 -48,2 Pakan B150 ppm ethoxiquin To : 151 366 T1 : 115 633 -23,6 sampel TERIMA KASIH