Aplikasi Enzim dalam Aquafeed

Penerapan enzim dalam pakan untuk meningkatkan pemanfaatan pakan adalah ide yang telah dieksplorasi dengan baik dalam pemberian pakan hewan darat dan sampai batas tertentu dalam pemberian pakan  hewan aqua.

Tujuan utama dari aplikasi enzim dalam pakan adalah untuk meningkatkan pencernaan. Diusulkan bahwa dengan memberikan dosis ekstra enzim dalam bentuk feed additives, proses pencernaan akan bekerja lebih baik dan menghasilkan peningkatan efisiensi pakan.

Hewan aqua kekurangan enzim pencernaan tertentu selama perkembangan awal atau sepanjang hidup mereka. Dalam kasus larva kekurangan beberapa enzim, menyediakan enzim akan memberi hewan kesempatan yang lebih baik untuk berkembang biak dengan makanan. Dalam kasus hewan kekurangan enzim tertentu bahkan di masa dewasa, penerapan enzim ini menghasilkan pemanfaatan yang lebih baik dari fraksi nutrisi yang dicerna oleh enzim.

Tujuan artikel ini adalah untuk menyajikan ringkasan temuan dari studi tentang aplikasi enzim dalam pakan hewan aqua dan memberikan informasi berguna lainnya bagi yang ingin mempertimbangkan untuk menggunakan enzim dalam pakan.

Baca juga: Pakan Efisien, Budidaya Nila Konsisten

Enzim dari Ikan

Studi awal tentang aplikasi enzim pada ikan dilakukan dengan enzim yang diekstraksi dari usus ikan. Penambahan enzim proteolitik dari ikan dalam pakan ikan mas hanya menghasilkan efek positif yang kecil.  Enzim pencerna pati amilase, bila ditambahkan pada tingkat 0,2%, menghasilkan pertumbuhan yang lebih baik dan meningkatkan tingkat konversi makanan ikan trout (Tomassion et al., 1982). Bahkan jika ekstrak enzim dari ikan bekerja lebih baik, tidaklah praktis untuk mengandalkan enzim dari ikan untuk aplikasi diet. Pemurnian enzim dari ekstrak usus tidak hanya sulit untuk ditingkatkan tetapi juga mahal.

Teknologi Fermentasi Mikroba Penghasil Enzim

Teknologi fermentasi mikroba menghadirkan cara yang lebih realistis untuk menghasilkan enzim. Enzim mikroba pada pencernaan hewan akan memetabolisme makanan, yang dilakukan oleh sistem pencernaan hewan dan oleh mikroorganisme yang menghuni saluran usus. Studi telah menetapkan bahwa bakteri yang ada di saluran pencernaan ikan adalah penghasil enzim proteolitik yang kuat. Mereka juga dapat menghasilkan enzim selulase secara moderat.

Penambahan langsung mikroorganisme penghasil enzim ke dalam pakan adalah ide yang telah banyak diteliti. Suplementasi Bacillus circulans, bakteri yang diisolasi dari Aplikasi Enzim pada Aqua: mengandung enzim mikroba untuk aplikasi Amylase Arabinase, Pectinase Mannanase Selulase Keratinase Lipase Phytase Protease Tannase Xilanase -Galactosidase –Glucosidase. Yang berguna untuk pemanfaatan pati dan polisakarida kompleks, degradasi anti -faktor nutrisi, degradasi mannan, polisakarida non-pati (NSP).

Baca juga: Kombinasi Pakan Bandeng dan Enzim

Degradasi selulosa dalam bahan pakan, degradasi keratin bulu untuk produksi tepung bulu,  emulsifikasi dan pemanfaatan minyak dan lemak. Meningkatkan bioavailabilitas fosfor, mineral dan protein dalam bahan pakan. Pemanfaatan protein hewani dan nabati. Eliminasi tanin hidrolisis polisakarida non-pati seperti pentosan. Juga bekerja pada -galaktosida untuk mengurangi faktor anti-nutrisi. Dan bekerja pada –Beta glucan (NSP) untuk mencerna nutrisi.

Meskipun penambahan mikroorganisme hidup ke dalam pakan untuk menghasilkan enzim dimungkinkan dalam aplikasi pakan khusus, aplikasi enzim komersial skala besar bergantung pada enzim yang dihasilkan dari teknologi fermentasi mikroba.

Sejumlah produk enzim dari mikroba tersedia di pasaran saat ini. Hampir semua produk ini berorientasi pada pasar pakan ternak dan juga dipromosikan untuk digunakan dalam akuakultur. Beberapa perusahaan mendominasi pasar enzim. Novozymes diyakini memiliki lebih dari 40% pangsa pasar enzim pakan. Pemasok utama lainnya termasuk BASF dan Danisco. Perusahaan aditif pakan seperti Kemin, Alltech dan DSM juga bergerak dalam bisnis enzim pakan. Sejumlah perusahaan China mengklaim memproduksi dan menjual enzim untuk aplikasi pakan.

Baca juga: Pakan Akuakultur Dengan Campuran Enzim Papain

Aplikasi Enzim pada Hewan Aqua

Pengujian aplikasi enzim pakan pada hewan aqua, dimana sebagian besar penelitian yang dilaporkan adalah pada aplikasi fitase. Aplikasi dan manfaat fitase pada spesies hewan didokumentasikan dengan baik. Hingga 80% fosfor dalam biji tanaman dalam bentuk terkelat dengan asam fitat. Bentuk ini tidak dapat dicerna oleh enzim usus spesies hewan. Selanjutnya, fitat membentuk kelat dengan sejumlah besar kation mineral (K, Mg, Ca, Zn, Fe dan Cu) dan kompleks dengan protein dan asam amino, sehingga mengurangi bioavailabilitas mineral lain dan kecernaan protein.

Suplementasi fitase dari mikroba dalam pakan pada penambahan 500 unit per kg pakan yang mengandung tepung kanola dan gandum, meningkatkan ketersediaan energi dan fosfor pada ikan rainbow trout Debnath et al. (2005), menunjukkan bahwa fitase pada 500 unit per kg pakan memberikan pertambahan bobot yang lebih tinggi, pemanfaatan protein yang nyata dan nilai retensi energi pada benih ikan patin.

Dalam studi terkait, Debnath et al. (2005) menunjukkan bahwa kandungan Ca, P, Zn, Fe, Cu dan Co pada seluruh tubuh meningkat pada pakan ikan yang diberi suplemen dengan kadar fitase lebih dari 250 unit/kg. Liebert & Portz (2005) melaporkan pertumbuhan yang lebih baik, rasio konversi pakan, rasio efisiensi protein dan deposisi mineral pada ikan nila, (Oreochromis niloticus) diberi pakan yang dilengkapi dengan enzim fitase.

Ada juga beberapa penelitian tentang peningkatan pencernaan karbohidrat menggunakan enzim dari mikroba. Penambahan enzim karbohidrase eksogen meningkatkan pemanfaatan karbohidrat pakan yang tidak tersedia untuk larva ikan air tawar (Kolkovski et al., 1993), salmon Atlantik (Carter et al., 1994) dan udang windu (Buchanan et al., 1997). Suplementasi makanan dengan amilase telah ditemukan untuk meningkatkan pertumbuhan ikan rohu, spesies ikan mas India (Ghosh et al., 2001).

Baca juga: Tingkatkan Kecernaan Pakan Ikan dengan Fermentasi

Dari beberapa penelitian ditemukan bahwa efek enzim komersial lebih besar pada diet yang mengandung pati gandum mentah daripada diet yang mengandung pati gandum yang sudah tergelatinasi. Suplementasi makanan dari pakan berbasis jagung dengan enzim amilase  pada 50 mg/kg meningkatkan pertumbuhan dan penghematan protein pada benih ikan rohu.

Ketika jagung yang digelatinisasi menggantikan jagung mentah dalam makanan, suplementasi enzim tidak memberikan keuntungan. Tingginya kadar polisakarida non-pati (NSP) seperti selulosa, xilan dan mannan mengurangi nilai gizi dari banyak bahan nabati. Enzim usus untuk mencerna karbohidrat ini tidak diproduksi oleh kebanyakan hewan.

Enzim eksogen dan bakteri penghasil enzim yang diuji dalam pakan aqua, diantaranya adalah  Bacillus stearothermophilus Bacillus sp. Bacillus circulans Ronozyme (Hoffmann La Roche), Allzyme Vegpro (Alltech), Natuphos 5000G (BASF) Bacillus circulans Natuphos 5000G (BASF) SP 1002 CT (Roche) Bacillus circulans Bacillus sp. Natuphos 5000G (BASF) Enzim Amilase, Pektinase dan glukanase Protease dan selulase Phytase, Fitase Phytase.

Fermentasi Bahan Baku & Pakan

Metode aplikasi suplementasi untuk diet Pre-treatment bahan baku tepung daun duckweed Suplementasi untuk untuk diet (tepung inti sawit,) suplementasi untuk diet Pre-treatment tepung biji kacang polong.  Suplementasi untuk diet Spesies Rohu, benih Labeo rohita Rohu, benih Labeo rohita Rohu, larva Labeo rohita Nila hibrida merah Oreochromis sp . Rainbow trout, Oncorhynchus mykiss Rohu, Labeo rohita fingerlings Channel catfish, Ictalurus punctatus Nila tilapia, Oreochromis niloticus Rohu, Labeo rohita larva Rohu, Labeo rohita fingerlings Lele ekor kuning, Pangasius pangasius. 

Baca juga: Lebih Bergizi dengan Fermentasi

Hasil singkat Pertumbuhan yang lebih baik, peningkatan pertumbuhan dan kelangsungan hidup hingga 30%. Peningkatan kecernaan bahan kering dan peningkatan ketersediaan energi serta mineral tertentu, terutama fitat-P. Peningkatan pertumbuhan dan aktivitas enzim endogen Peningkatan bioavailabilitas fitat-P. 250 unit/kg menggantikan suplementasi P anorganik. Meningkatkan kecernaan protein dan fosfor. Konsentrasi P dalam darah, pada ikan meningkat

Fermentasi bahan baku meningkatkan protein kasar dan asam amino bebas, dan mengurangi kandungan serat kasar dari makanan. Pakan fermentasi dapat meningkatkan pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan.  Menghasilkan penurunan ANF (faktor anti nutrisi) dan peningkatan nilai gizi tepung biji kacang polong. Kecernaan protein yang jelas meningkat Dengan perlakuan awal. Peningkatan kecernaan bahan kering dan protein, dan pertumbuhan ketika dilengkapi dengan mannanase murni dan campuran enzim pakan komersial yang mengandung protease , selulase, glukanase dan pektinase.

Potensi suplementasi selulase dari bakteri dalam saluran pencernaan ikan dan perlakuan awal bahan pakan tanaman dengan bakteri penghasil selulase telah ditunjukkan dalam beberapa penelitian terbaru. Penambahan Bacillus circulans mendorong pertumbuhan dan kelangsungan hidup larva ikan mas rohu yang lebih baik. Berspekulasi bahwa peningkatan kinerja disebabkan oleh produksi enzim oleh bakteri di usus, mereka memfermentasi makanan dengan bakteri dan memperhatikan bahwa ada peningkatan protein kasar dan kandungan asam amino bebas dan penurunan serat kasar dalam makanan fermentasi (Ghosh et al., 2004).

Baca juga: Lebih Optimal dengan Pakan Fungsional

Kestabilan Enzim pada Pakan Aqua

Selain kemungkinan adanya perbedaan spesies terkait dalam efektivitas enzim, juga mungkin bahwa bahan yang digunakan dalam diet menentukan apakah suatu enzim efektif atau tidak. Penambahan 250 mg/kg preparat komersial protease meningkatkan kecernaan nutrisi dari diet yang mengandung campuran kanola dan kacang polong pada ikan trout pelangi (Drew et al., 2005). Namun, produk tersebut tidak menunjukkan efek positif pada diet lain yang mengandung rami dan kacang polong yang diekstrusi.

Kekhawatiran lain yang umum diungkapkan tentang efektivitas aplikasi enzim dalam pakan aqua meliputi: (a) Pengaruh suhu terhadap stabilitas enzim yang diterapkan dalam pakan pada saat di mesin pelet atau ekstrusi; (b) Jika enzim-enzim terlapisi (coated) pada pakan setelah pemrosesan termal, kehilangan bisa juga terjadi enzim setelah menempatkan pakan dalam air; dan (C) Efektivitas enzim mikroba yang memiliki suhu optimum pada suhu hangat pada hewan air dingin yang memiliki suhu tubuh rendah.

Kekhawatiran ini harus ditangani agar industri pakan aqua dapat mengadopsi aplikasi enzim secara luas sebagai cara untuk meningkatkan kinerja pakan.  Mengingat rendahnya kadar enzim di saluran cerna hewan aqua sehingga harus ditambahkan guna meningkatkan efisiensi pakan.

Sumber: Fenanza