PROTEIN DAN ASAM AMINO UNTUK IKAN DAN UDANG

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 non-protein 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 30-70% 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, non-energi 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)

Spesies
Kebutuhan protein Size range 1
Feeding rezim 2
Sistem budaya Referensi

IKAN

Mujair
40
Fingerling
6% bw / d
Indoor / tangki Jauncey (1982)

Oreochromis niloticus 35
Fry
15% bw / d
Indoor / tangki Santiago et al., (1982)

O. niloticus
28-30
Fry / fing.
6% bw / d
Indoor / tangki De Silva & Perera (1985)

O. niloticus
25
Fingerling
3,5% bw / d
Indoor / tangki Wang, Takeuchi & Watanabe (1985)
O. niloticus
35
Fingerling
4% bw / d
Indoor / tangki Teshima, Kanazawa & Uchiyama (1985)
O. niloticus
19-29
Juvenile
3% bw / d
Outdoor / kandang Wannigama, Weerakoon & Muthukumarama (1985) yang

O. niloticus / aureus hibrida 30
Penanam
2-2,5% bw / d Outdoor / kolam Viola & Zohar (1984) b

Oreochromis aureus
30
Fingerling
6% bw / d
Indoor / tangki Toledo, Cisneros & Ortiz (1983)
O. aureus
36
Fingerling
8,8% bw / d
Indoor / tangki Davis & Stickney (1978)

O. aureus
56
Fry
20% bw / d
Indoor / tangki Winfree & Stickney (1981)

O. aureus
34
Fingerling
10% bw / d
Indoor / tangki Winfree & Stickney (1981)

Tilapia zilli
35
Fingerling
5% bw / d
Indoor / tangki Mazid et al., (1979)

T. zilli
35-40
Fingerling
4% bw / d
Indoor / tangki Teshima, Gonzalez & Kanazawa (1978)
Cyprinus carpio
35
Penanam
5% bw / d
Indoor / tangki Jauncey (1981)

C. carpio
34
Fingerling
Ad.lib.
Indoor / tangki Murai et al., (1985)

C. carpio
38
Fingerling
Ad.lib.
Indoor / tangki Ogino & Saito (1970)

Ctenopharyngodon idella 41-43
Fry
Tetap (?)
Indoor / tangki Dabrowski (1977)

Mugil capito
24
Fingerling
Ad.lib.
Indoor / tangki Papaparaskeva-Papoutsoglou & Alexis (1985)
Ictalurus punctatus
35
Penanam
Fixed (1-4% bw / d) Outdoor / kandang Lovell (1972) c

I. punctatus
29-42
Penanam
Fixed (1-4% bw / d) Outdoor / kolam Prather & Lovell (1973) d

I. punctatus
45
Penanam
Tetap (34-45kg/ha/d) Outdoor / kolam Lovell (1975) e

I. punctatus
25
Penanam
Ad.lib.
Indoor / tangki Halaman & Andrews (1973)
I. punctatus
36
Fingerling
3% bw / d
Indoor / tangki Garling & Wilson (1976)

I. punctatus
25
Juvenile
Fixed (3-4% bw / d) Outdoor / kolam Deyoe et al., (1968) f

I. punctatus
35
Juvenile / tumbuh. 3% bw / d
Indoor / tangki Halaman & Andrews (1973)
Alosa sapidissima
42,5
Fingerling
Ad.lib.
Outdoor / tangki Murai, Fleetwood & Andrews (1979)
Pangasius sutchi
25
Fry / fing.
10% bw / d
Indoor / tangki Chuapoehuk & Pthisoong (1985)
Chanos chanos
40
Fry
10% bw / d
Indoor / tangki Lim et al., (1979)

Channa micropeltes
52
Penanam
2% bw / d
Indoor / tangki Wee & Tacon (1982)

Fugu rubripes
50
Fingerling
10% bw / d
Indoor / tangki Kanazawa et al, (1980)

Chrysophrys aurata
38,4
Fingerling / juv. Ad.lib.
Indoor / tangki Sabaut & Luquet (1973)

Morone saxatilis
47
Fingerling
Ad.lib.
Indoor / tangki Millikin (1983)

M. saxatilis
55
Fingerling
Ad.lib.
Indoor / tangki Millikin (1982) g

Anguilla japonica
44,5
Fingerling
Ad.lib.
Indoor / tangki Hidung & Arai (1973)

Micropterus dolomieui 45,2
Fry / fing.
Ad.lib.
Indoor / tangki Anderson et al., (1981)

Micropterus salmoides 40-41
Fingerling
Ad.lib.
Indoor / tangki Anderson et al., (1981)

Pleuronectes platessa 50
Juvenile
Ad.lib.
Indoor / tangki Cowey et al., (1972)

Salvelinus alpinus
36-43.6
Juvenile / tumbuh. Ad.lib.
Indoor / tangki Jobling & Wandsvik (1983)
Salmo gairdneri
42
Penanam
Tetap (?)
Indoor / tangki Austreng & Refstie (1979)

S. gairdneri
40
Fingerling / juv. Tetap
Indoor / tangki Satia (1974) h

S. gairdneri
40-45
Fingerling / juv. Ad.lib.
Indoor / tangki Zeitoun et al., (1973) i

PRAWN

Macrobrachium rosenbergii 40
PL 0.15g
12-5% bw / d Indoor / tangki Millikin et al., (1980)

M. rosenbergii
15
PL 0.12g
Tetap
Outdoor / tangki Boonyaratpalin & New (1982) j

M. rosenbergii
35
PL 0.10g
5% bw / d
Outdoor / tangki Balazs & Ross (1976) k

M. rosenbergii
27
PL 1.90g
5% bw / d
Outdoor / kolam Stanley & Moore (1983) l

UDANG

Penaeus indicus
30-40
PL 1-42 hari Tetap
Indoor / tangki Bhaskar & Ali (1984) m

P. indicus
43
PL 0.4-1.1g
10-15% bw / d Indoor / tangki Colvin (1976)

Penaeus aztecus
≤ 40
PL 24-135mg 100-50% bw / d Indoor / tangki Venkataramiah, Laksmi & Gunter (1975)
P. aztecus
43-51
PL 0.4-1.3g
Tetap (?)
Indoor / tangki Zein-Eldin & Corliss (1976) n

Penaeus setiferus
28-32
Remaja 4g
5% bw / d
Indoor / tangki Andrews, Sick & Baptis (1972)
Penaeus merguiensis 50-55
Juv. 3-8g
Tetap (?)
Indoor / tangki Dizzy (1978) n

P. merguiensis
34-42
PL 0.3g
Tetap (?)
Indoor / tangki Sedgwick (1979) n

Udang windu
55
PL 2mg
Tetap (?)
Outdoor / tangki Bages & Sloane (1981) o

P. monodon
34
PL 5mg
100% bw / d
Indoor / tangki Khannapa (1977)

P. monodon
40
PL 25mg-0.7g 100-10% bw / d Indoor / tangki Khannapa (1977)

P. monodon
40
Juv. 1-3g
Tetap (?)
Indoor / tangki Dizzy (1977) n

P. monodon
45,8
PL 0.5-1g
Tetap (?)
Indoor / tangki Lee (1971) n

Penaeus vannamei
≥ 36
Juv. 4-20g
Tetap (?)
Indoor / tangki Smith et al., (1985) n

P. vannamei
30-35
PL 32mg-0.5g (?)
Indoor / tangki Colvin & Brand (1977)

Penaeus stylirostris
30-35
PL 45mg
(?)
Indoor / tangki Colvin & Brand (1977)

P. stylirostris
44
PL 5mg
(?)
Indoor / tangki Colvin & Brand (1977)

Penaeus californiensis 44
PL 5mg
(?)
Indoor / tangki Colvin & Brand (1977)

P. californiensis
≤ 30
Juv. 1g +
(?)
Indoor / tangki Colvin & Brand (1977)

Penaeus japonicus
52-57
PL 0.8g
Ad.lib.
Indoor / tangki Deshimaru & Yone (1978)

P. japonicus
> 40
Juv. 1-2g
Tetap (?)
Indoor / tangki Balazs, Ross & Brooks (1973) n

P. japonicus
54
PL 0.6-1g
Ad.lib.
Indoor / tangki Deshimaru & Kuroki (1974)

Palaemon serratus
30-40
PL 0.1-0.2g
Tetap (?)
Indoor / tangki Forster & Beard (1973) n


1 Ikan size range: menggoreng 0-0.5g, fingerling 0.5-10g, remaja 10-50g, 50g petani dan di atas.
2 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%.

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
Valin

Leusin
Isoleusin

Metionin
Triptofan

Lisin
Histidin

Arginin
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, agar-agar, 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
Simulasi asam amino (AA) profil sumber protein Feeding rezim 1
Berat badan awal (g) Arginin

Cyprinus carpio
Kasein: gelatin (38:12)
Ad. Lib. 4f / d 0.5-4.0
3,3 (1.3/38.5)

Ictalurus punctatus
Seluruh telur ayam
3% bw / d, 3f / d 2-10
4,3 (1.03/24)

Oncorhynchus tshawytscha Seluruh telur ayam
Ad. Lib. 3f / d 2-4
6,0 (2.4/40)

Oncorhynchus keta
Tubuh ikan protein
Ad. Lib. 2f / d 1,1
--

O. keta
Tubuh ikan protein
Ad. Lib. 2f / d 1,1
--

Oncorhynchus kisutch
Seluruh telur ayam
Ad. Lib. 3f / d 2-4
6,0 (2.4/40)

Anguilla japonica
?
?
?
3,9 (1.7/42)

Salmo gairdneri
Seluruh telur ayam
?
12-14
> 4,0 (1.4/35)

S. gairdneri
Seluruh telur ayam
Tetap (?)
1-2
5.4-5.9 (2.5-2.8/47)

S. gairdneri
Makanan ikan
4,5% bw / d, 3f / d 1.5-9
--

S. gairdneri
Zein: tepung ikan (1:1)
Ad. Lib. 4f / d 20-30
3,43 (1.2/35)

S. gairdneri
Kasein: gelatin (3:2)
2% bw / d, 3f / d 27
--

S. gairdneri
Putih cod otot
2-5% bw / d, 4f / d 5-14
3.5-4.0 (1.6-1.8/45)

Dicentrachus labrax
Makanan ikan komposit
1,5% bw / d, 2f / d 35
--

Mujair
Makanan ikan komposit
4% bw / d, 3f / d 1,7
<4,0 (1.59/40)

C. carpio
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 62-74g, 20 -- 25 ° C; trout 68-127g, 15-18 ° C) 3,8 (1.52/40)

S. gairdneri
3,5 (1.4/40)


Spesies
Histidin
Isoleusin
Leusin
Lisin
Metionin 2
Metionin 3

C. carpio
2,1 (0.8/38.5) 2,5 (0.9/38.5) 3,3 (1.3/38.5) 5,7 (2.2/38.5) 2,1 (0.8/38.5) yang
3,1 (1.2/38.5)
I. punctatus
1,54 (0.37/24) 2,58 (0.62/24) 3,5 (0.84/24) 5,1 (1.5/30)
1,34 (0.32/24) b
2,34 (0.56/24)
O. tshawytscha 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
--

O. keta
1,6 (0.7/40)
--
--
4,8 (1.9/40)
--
--

O. keta
--
--
--
--
--
--

O. kisutch
1,7 (0.7/40)
--
--
--
--
--

A. japonica
1,9 (0.8/42)
3,6 (1.5/42)
4,8 (2.0/42)
4,8 (2.0/42)
2,1 (0.9/42) d
2,9 (1.2/42)

S. gairdneri
--
--
--
3,7 (1.3/35)
--
--

S. gairdneri
--
--
--
6,1 (2.9/47)
--
--

S. gairdneri
--
--
--
--
1.57-2.14 (0.55-0.75/35) e
--

S. gairdneri
--
--
--
--
--
--

S. gairdneri
--
--
--
--
1,0 (0.5/50) f
1-2 (0.5-1/50)
S. gairdneri
--
--
--
4,3 (1.95/45) --
--

D. labrax
--
--
--
--
2,0 (1.0/50) h
--

O. mossambicus --
--
--
4,1 (1.62/40) <1,33 (0.53/40) g
--

C. carpio
1,4 (0.56/40)
2,3 (0.92/40)
4,1 (1.64/40) 5,3 (2.12/40) 1,6 (0.64/40)
--

S. gairdneri
1,6 (0.64/40)
2,4 (0.96/40)
4,4 (1.76/40) 5,3 (2.12/40) 1,8 (0.72/40)
--


Spesies
Fenilalanin 4
Fenilalanin 5
Treonin
Triptofan
Valin
Referensi

C. carpio
3,4 (1.3/38.5) h
6,5 (2.5/38.5) 3,9 (1.5/38.5) 0,8 (0.3/38.5) 3,6 (1.4/38.5) Hidung (1979)

I. punctatus
2,0 (0.5/24) i
5,0 (1.2/24)
2,2 (0.53/24) 0,5 (0.12/24)
2,96 (0.71/24) NRC (1983)

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
--
--
3,0 (1.2/40)
--
--
Akiyama et al, (1985)
O. keta
--
--
--
0,73 (0.29/40) --
Akiyama et al, (1985)
O. kisutch
--
--
--
0,5 (0.2/40)
--
Klein & Halver (1970)
A. japonica
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)

S. gairdneri
--
--
--
--
--
Kim et al., (1983)

S. gairdneri
--
--
--
--
--
Ketola (1983)

S. gairdneri
--
--
--
--
--
Rumsey et. al. (1983)
S. gairdneri
--
--
--
--
--
Kaushik (1979)

S. gairdneri
--
--
--
--
--
Walton et al, (1982)

S. gairdneri
--
--
--
0,45 (0.25/55) --
Walton et al, (1984)

D. labrax
--
--
--
--
--
Thebault et al., (1985)
O. mossambicus --
--
--
--
--
Jackson & Capper (1982)
C. carpio
2,9 (1.16/40)
--
3,3 (1.32/40) 0,6 (0.24/40)
2,9 (1.16/40)
Ogino (1980a)

S. gairdneri
3,1 (1.24/40)
--
3,4 (1.36/40) 0,5 (0.2/40)
3,1 (1.24/40)
Ogino (1980a)


1 Feeding rezim: menunjukkan tingkat makan dan jumlah makan per hari.
2 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.
(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
Ikan persyaratan (Ogino, 1980a) Seluruh tubuh ikan jaringan (Wilson & Cowey, 1985) Short-necked clam jaringan (Deshimaru et al, 1985) P. Japonicus larva (Teshima, Kanazawa & Yamashita, 1986) P. Japonicus remaja (Deshimaru & Shigeno, 1972) P. Paulensis remaja (unpublished data) M. Rosenbergii ekor otot (Farmanfarmian & Lauterio, 1980)
Treonin
10,6
9,2
9,6
5,9
8,2
6,7
7,5

Valin
9,5
9,5
8,5
8,8
8,3
13,6
7,3

Metionin
5,4
5,5
5,4
5,7
5,4
7,0
6,5

Isoleusin
7,5
8,0
6,8
9,1
8,6
6,9
7,4

Leusin
13,5
14,6
14,0
12,1
15,0
12,6
14,8

Fenilalanin
9,5
8,3
7,7
8,6
9,0
9,2
7,3

Lisin
16,8
16,9
14,7
13,1
15,8
15,4
17,1

Histidin
4,8
5,2
4,4
4,5
4,5
4,4
4,5

Arginin
11,6
12,3
15,5
14,1
15,2
14,3
20,6

Triptofan
1,7
1,7
2,7
6,3
NA
NA
NA

Sistin *
2,7
2,0
2,7
2,4
2,1
3,0
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)
EAA Dietary protein level (%) Carcass EAA pattern (%)
25
30
35
40
45
50
55

IKAN
1

Arginin
1,07
1,29
1,51
1,72
1,94
2,15
2,37
12,3

Histidin
0,45
0,55
0,64
0.73 0,82
0,91
1,00
5,2

Isoleusin
0,70
0,84
0,98
1,12
1,26
1,40
1,54
8,0

Leusin
1.28 1,53
1,79
2,04
2,30
2,55
2,81
14,6

Lisin
1,49
1,77
2,07
2,37
2,66
2,96
3,25
16,9

Metionin
0,48
0,58
0,67
0,77
0,87
0,96
1,06
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
0,80
0,97
1,13
1,29
1,45
1,61
1,77
9,2

Triptofan
0,15
0,18
0,21
0,24
0,27
0,30
0,33
1,7

Valin
0,83
1,00
1,16
1,33
1,50
1,66
1,83
9,5

UDANG
2

Arginin
1,36
1,63
1,90
2,17
2,44
2,71
2,98
15,5

Histidin
0,38
0,46
0,54
0,62
0,69
0,77
0,85
4,4

Isoleusin
0,59
0,71
0,83
0,95
1,07
1,19
1,31
6,8

Leusin
1,22
1,47
1,71
1,96
2,20
2,45
2,69
14,0

Lisin
1,29
1,54
1,80
2,06
2,31
2,57
2,83
14,7

Metionin
0,47
0,57
0,66
0,76
0,85
0,95
1,04
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
0,84
1,01
1,18
1,34
1,51
1,68
1,85
9,6

Triptofan
0,24
0,28
0,33
0,38
0,42
0,47
0,52
2,7

Valin
0,74
0,89
1,04
1,19
1,34
1,49
1,64
8,5

1 Carcass EAA pattern of whole fish tissue (Wilson & Cowey, 1985)
2 Carcass EAA pattern of short-necked clam (Deshimaru et al ., 1985)
* Non-essential amino acids
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 (12-24h, 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 2
Thr
Val
Bertemu Cys ILS
Leu Phe Tyr
Lys
Miliknya Arg Trp
1st limiting
asam amino
Chick pea
1
64 *
89
63 *
104 119 110 113
86
72
100
166 129 Bertemu

Kacang hijau
1
59 *
110 54 *
48 *
127 121 124
94
79
114
123 123 Cys

Cow pea 1
65 *
103 61 *
59 *
116 116 116
100 75
127
134 129 Cys

Yellow lupin 2
66 *
81
20 *
126 117 125 85
94
64 *
117
192 135 Bertemu

Lima bean 2
84
110 57 *
74
135 118 125
106 72
112
98
106 Bertemu

Broad bean 3
77
103 30 *
41 *
115 118 98
118 77
98
160 118 Bertemu

Kacang buncis
1
80
103 43 *
67 *
120 121 118
83
92
127
104 129 Bertemu

Safflower
2
68 *
125 63 *
141 111 99
101
100 43 *
121
181 118 Lys

Crambe
2
98
121 67 *
218 117 104 83
86
66 *
104
111 200 Lys

Palm kernel
2
62 *
113 94
133 95
89
72
78
41 *
98
225 311 Lys

Kapas
2
65 *
102 52 *
118 92
94
122
89
52 *
117
205 141 Met/Lys
Sunflower
2
65 *
124 83
137 115 104 109
91
42 *
119
159 165 Lys

Rami
2
71
122 93
156 111 90
105
92
43 *
100
174 182 Lys

Wijen
2
58 *
98
109
148 91
105 86
114 33 *
114
211 153 Lys

Kelapa
4
65 *
114 61 *
96
115 112 95
92
37 *
81
217 123 Lys

Kacang
4
55 *
99
39 *
133 117 100 107
117 53 *
100
196 141 Bertemu

Rapeseed
4
93
118 83
70
113 116 94
77
74
131
112 159 Cys

Kedelai
4
74
101 46 *
130 128 115 105
97
76
106
123 176 Bertemu

Potato protein concentrate 5
89
125 63 *
96
128 120 112
149 74
73
73
118 Bertemu

Leaf protein concentrate 6
84
127 57 *
56 *
112 120 122
129 71
90
96
141 Cys

Spirulina maxima
2
87
136 52 *
30 *
159 118 105
123 55 *
75
111 165 Cys

Saccharomyces cerevisiae 4
93
116 63 *
85
139 112 91
108 86
106
89
141 Bertemu

Torulopsis utilis
4
94
118 54 *
81
144 98
137
117 84
104
86
118 Bertemu

M . methylotrophus 7
97
134 89
59 *
115 107 115
138 71
83
84
118 Cys

Whole hen's egg 8
77
125 100
130 132 109 97
98
78
92
96
135 Thr

Fish muscle 9
83
98
98
85
108 110 80
117 101
121
97
135 Phe

Fish meal (herring) 4
76
127 109
78
117 107 80
95
89
96
111 123 Thr

Fish meal (white) 4
81
106 104
93
121 109 81
94
90
94
116 129 Thr/Phe
Fish protein concentrate 2
83
110 118
63 *
127 109 85
103 92
90
95
153 Cys

Fish silage 10
98
122 ---72--- 101 129 120
94
98
121
108 59 *
Trp

Whole shrimp meal 2
83
97
109
85
112 106 95
105 86
73
134 106 Miliknya

Makanan daging dan tulang 4
77
128 59 *
89
109 113 88
60 *
86
100
150 88
Bertemu

Makan darah
4
69 *
158 33 *
52 *
24 *
162 124
69 *
89
214
62 *
123 ILS

Liver meal 2
76
135 72
89
105 121 109
106 71
98
105 153 Lys

Poultry by-product meal 4
76
125 81
141 132 123 80
60 *
71
87
134 112 Tyr

Hydrolysed feather meal 4
91
164 24 *
289 131 124 78
86
33 *
50 *
147 76
Bertemu

Worm meal 11
107
99
106
52 *
112 124 84
108 79
125
98
82
Cys

House fly larvae 12
75
103 72
52 *
96
90
128
218 77
127
82
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
Purines & pyrimidines 2
Glycine & aspartic acid Constituents of nucleotides and nucleic acids
Creatine
Glycine & arginine Energy storage as creatine phosphate in muscle
Bile acids (glycoholic & taurocholic acids) Glycine & cysteine Bile acids, aid in fat digestion and absorption
Thyroxine, epinephrine & norepinephrine Tirosin
Hormon

Ethanolamine & choline Serin
Constituents of phospholipids
Histamin
Histidin
A vasodepressor
Serotonin
Triptofan
Transmission of nerve impulses
Porphyrins
Glycine
Constituents of haemoglobin and 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
Salmo gairdneri
Dorsal/caudal fin erosions (1,2); increased mortality (2)
Cyprinus carpio
Increased mortality (3)
Metionin
S. gairdneri Cataract(4,5)
Salmo salar Cataract (6)
Triptofan
S. gairdneri 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)
Oncorhynchus nerka Scoliosis (11)
Miscellaneous
O. keta Scoliosis/ lordosis (12)
C. carpio 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); 10-Shanks, 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 water-soluble 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).

PENGUJIAN PROTEIN DAN ASAM AMINO

LAPORAN PRAKTIKUM
BIOKIMIA
ACARA III

PENGUJIAN PROTEIN DAN ASAM AMINO










Disusun oleh :

Nama : Rr.Wulan Setyadewi
Nim : 06/194952/PN/10699
Gol : A2
Hari/tgl : Selasa / 25 September 2007
Asisten : Nurdianto

LABORATORIUM BIOKIMIA
JURUSAN MIKROBIOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2007
ACARA III

PENGUJIAN PROTEIN DAN ASAM AMINO


I. TUJUAN

1. Mengetahui kadar ikatan peptide dalam suatu senyawa asam amino.
2. Mengetahui bahan yang diujikan mengandung protein.
3. Mengetahui beberapa sifat asam amino dan proses denaturasi protein.


II. TINJAUAN PUSTAKA

Asam amino adalah senyawa yang mengandung gugus karboksil dan gugus amin. Asam amino juga merupakan senyawa monomer dari protein, jenis asam amino dibedakan dari letak gugus amina yang terikat pada atom C ( Hart, 1987 ).
Asam amino merupakan bahan yang penting dan dibutuhkan oleh tubuh. Berdasarkan kebutuhan akan asam amino tersebut, ada beberapa jenis asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh dan ada jenis asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh. Asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh disebut juga asam amino non essensial, sedangkan asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh disebut juga asam amino essensial, asam amino jenis ini diperoleh dari makanan yang dimakan oleh tubuh ( Wilbraham, 1998 )
Struktur asam amino mempunyai 2 buah fungsi yaitu gugus karboksilat (-COOH ) dan gugus amina ( NH2 ). Rumus umum asam amino dapat digambarkan sebagai berikut :



Gugus R beraneka jenisnya tidak hanya terbatas pada gugus alkil saja ( Hart, 1987 ).
Protein merupakan polimer alam yang terjadi melalui reaksi polimerisasi kondensasi dari monomer asam amina. Asam amino berikatan dengan asam amino lainnya membentuk rantai melalui ikatan peptide. Setiap ikatan peptide antara 2 molekul asam amino akan dilepaskan molekul air. Ikatan 2 buah asam amino melalui reaksi :


III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan
1. Larutan Cystin
2. Larutan Cystein
3. Larutan Alanin
4. Larutan Phenylalanin
5. Larutan Aquades
6. Larutan Glycin
7. Larutan Methionin
8. Larutan Tryptophan
9. Larutan Tyrosin
10. Tabung reaksi
11. Pipet tetes
12. Kaki tiga
13. Kompor Spiritus
14. Vortex
15. Gelas Beker
16. NaNO3 1 %
17. Reagen Millon
18. Ninhidrin 0,2 %
19. HNO3 Pekat
20. NaOH 40 %
21. HCl 15 %







IV. HASIL PENGAMATAN

Asam Amino NT XT MTS LST
Cystin ++ - - -
Cystein +++ - - -
Alanin ++++++ - - +
Fenilalanin +++++++ - - -
Glycine +++++++++ - - -
Methianin +++++ - - -
Tyrosin ++++ + + -
Trypthopan ++++++++ ++ - -
Aquades + - - -

Ket : + = Tingkat Kepekatan
- = Tidak terjadi perubahan ( reaksi negatif )

Pengujian Protein
Biuret Test
Protein Intensitas warna violet
Casein ++ ( Ungu Keruh )
Albumin +++ ( Ungu / Violet )
Glycin + ( Bening )

Denaturasi dengan Pemanasan dan pH Ekstrim

Awal Perlakuan 1 Perlakuan 2 Kesimpulan
Casein : Cair Putih
( c ) keruh

Albumin : Cair
( A ) bening HCl :
C = putih endapan di bawah
A = tetap
NaOH :
C = Coklat kental
A = Cair kuning bening

NaCl :
C = tetap
A = putih keruh berbuih

HNO3 :
C = kuning keruh
A = kuning bening

Aquadest :
C = tetap
A = putih keruh NaOH :
C = 2 lapis, atas keruh, bawah bening
A = putih keruh kecoklatan

HCl :
C = kuning kecoklatan endapan banyak
A = kuning berbentuk endapan putih 1. R
2. D
3. R
4. R
5. D
6. D
7. D
8. D
9. D10. D


















V. PEMBAHASAN

A. Pengujian Umum Asam Amino
Pada pengujian asam amino ini digunakan ninhidrin tes. Tes ini bertujuan untuk mengetahui apakah bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini mengandung asam amino atau tidak. Tes ini dapat bereaksi dengan semua asam amino yang berada pada kondisi keasaman tertentu yaitu antara pH 4-8. Reaksi ini akan menimbulkan warna violet atau ungu. Asam amino prolin dan hidroksi prolin dapat bereaksi dengan tes ini namun menghasilkan warna kuning.
Reaksi umum yang terjadi adalah :







B. Pengujian Kelompok Asam Amino
1. Uji Xanthoproteic
Pada pengujian xanthoproteic bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aromatik pada bahan yang akan diujikan. Pada prinsipnya asam amino yang mengandung gugus aromatik akan membentuk derivate/turunan nitro yang berwarna kuning bila dipanaskan dengan asam nitrat pekat. Garam dari derivate tersebut akan berwarna oranye. Fenilalanin akan bereaksi negatif atau positif lemah.
Berdasarkan hasil pengamatan, reaksi tirosin dalam uji ini :














2. Uji Millon
Pada pengujian millon ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah bahan-bahan asam amino yang diuji mengandung hidroksi benzena. Asam amino yang mengandung hidroksi benzene akan bereaksi dengan reagen millon dan menghasilkan kompleks berwarna merah. Hanya asam amino fenolik, yaitu tirosin dan derivatnya yang memberikan reaksi positif terhadap reagen Millon.
Pada pelaksanaan pengujian, larutan yang sudah dicampur dengan reagen millon dipanaskan untuk mempercepat reaksi. Setelah itu larutan didinginkan agar tidak terjadi hidrolisis yang berlebih saat terjadi pemanasan karena penguapan yang akan melepaskan zat-zat penting ke udara.

3. Uji Lead Sulphide
Uji ini bertujuan untuk mengetahui apakah bahan-bahan amino yang digunakan mengandung belerang atau tidak.
Asam amino sistin dan sistein bila dipanaskan dalam alkali kuat, beberapa sulfurnya akan diubah menjadi natrium sufida yang dapat dideteksi dengan metode pengendapan sebagai senyawa lead sulphide. Sulfur dari methionin tidak dapat dipengaruhi oleh reaksi ini. Adapun reaksi Sisetin terhadap uji lead sulphide :





C. Pengujian Protein
1. Pengujian Biuret
Adapun tujuan dari pengujian biuret adalah untuk mengetahui adanya ikatan peptida dalam sampel protein yang akan diuji. Uji ini dinilai positif jika terjadi reaksi berupa warna violet ( ungu ).
Mula-mula dalam pengujian ini ditambahkan 5 tetes CuSO4 ke 2 ml larutan protein. Penambahan CuSO4 dalam pengujian ini dikarenakan CuSO4 dapat bereaksi dengan senyawa yang mengandung 2 atau lebih ikatan peptida, sehingga dapat diketahui apakah protein yang diuji mengandung ikatan peptida atau tidak. Setelah itu ditambahkan lagi NaOH 40 % agar ion Na+ dalam reaksinya dapat mengikat ion SO42- sehingga membentuk senyawa NaSO4 yang akan menunjukkan warna semakin pekat dan larutan divortex agar homogen.
Reaksi umum yang terjadi adalah :







2. Denaturasi dengan Pemanasan dan pH Ekstrim
Denaturasi merupakan perubahan struktur/formasi yang berbeda dari sturktur aslinya yang disebabkan oleh perubahan kondisi lingkungan tertentu. Pengujian denaturasi protein ini beryujuan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh lingkungan terhadap perubahan struktur protein. Denaturasi sering meliputi perubahan kimia dalam molekul protein, protein yang mengalami denaturasi mengakibatkan larutan menjadi kecil dan aktivitas fisiologi menghilang.




VI. KESIMPULAN

1. Bahan-bahan yang diujikan dalam percobaan ini merupakan asam amino
2. Asam amino yang mengandung gugus aromatik adalah tirosin dan triptofan.
3. Asam amino yang mengandung unsur S adalah sistein.
4. Tirosin adalah asam amino yang mengandung hidroksi benzene.
5. Casein dan Albumin mengalami denaturasi yang reversible oleh larutan HCl, sedangkan larutan NaOH reversible.


DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, R.J dan J.S. Ressenden. 1984. Kimia Organik. Jilid 2. Erlangga. Jakarta
Hart, H. 1987. Kimia Organik edisi ke-6. Erlangga. Jakarta
Wilbraham, A.C dan M.S. Matta. 1998. Pengantar Kimia Organik dan Hayati. Erlangga. Jakarta









Mengetahui, Yogyakarta, 1 Oktober 2006
Asisten Praktikan


( Sudadi ) ( Zikri Nanda )

LAPORAN PRAKTIKUM
BIOKIMIA

ACARA III
PENGUJIAN PROTEIN DAN ASAM AMINO


Disusun Oleh :

Nama : Zikri Nanda
NIM : 10390
Prodi : Mikrobiologi
Gol./Kel. : A1/1
Asisten : Sudadi




LABORATORIUM TERPADU
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2006

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA ACARA II

LAPORAN PRAKTIKUM
BIOKIMIA
ACARA II
PENGUJIAN LIPIDA DAN ASAM LEMAK











Disusun oleh :

Nama : Rr.Wulan Setyadewi
Nim : 06/194952/PN/10699
Gol : A2
Hari/tgl : Selasa / 25 September 2007
Asisten : Nurdianto

LABORATORIUM BIOKIMIA
JURUSAN MIKROBIOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2007


ACARA II

PENGUJIAN LIPIDA DAN ASAM LEMAK

I. DASAR TEORI

Salah satu kelompok senyawa yang terdapat dalam tumbuhan, hewan, atau manusia dan yang sangat berguna bagi kehidupan manusia adalah lipid. Senyawa yang termasuk lipid tidak memiliki rumus struktur yang serupa atau mirip. Sifat kimia dan fungsi biologinya juga berbeda-beda. Namun para ahli berpendapat bahwa lemak dan senyawa organik yang mempunyai sifat fisika seperti lemak dimasukkan dalam satu kelompok yang disebut lipid. Adapun sifat fisika yang dimaksud adalah : (1). Tidak larut dalam air, tetapi larut dalam satu atau lebih dari satu pelarut organik misalnya eter, aseton, kloroform, benzena yang sering disebut juga pelarut lemak. (2). Ada hubungan dengan asam-asam lemak atau esternya. (3). Mempunyai kemungkinan untuk digunakan oleh makhluk hidup. Berdasarkan pada sifat fisika tadi, lipid dapat diperoleh dari hewan/tumbuhan dengan cara ekstraksi dengan alkohol panas, eter atau pelarut lemak yang lain. Seorang ahli membagi lipid dalam 3 golongan besar : (1). Lipid sederhana, yaitu ester asam lemak dengan berbagai alkohol contoh : lemak atau gliserida dan lilin. (2). Lipid gabungan yaitu ester asam lemak yang mempunyai gugus tambahan., contoh: fosfolipid serebrosida. (3). Derivat lipid yaitu senyawa yang dihasilkan oleh proses hidrolisis lipid contohnya asam lemak, gliserol, dan sterol. Berdasarkan sifat kimia yang penting lipid dapat dibagi dalam 2 golongan yang besar, yakni lipid yang dapat disabunkan, yakni dapat dihidrolisis dengan basa, contohnya lemak dan lipid yang tidak dapat disabunkan contoh steroid. Berdasarkan kemiripan struktur kimianya yaitu (1). Asam lemak; (2). Lemak; (3). Lilin; (4). Fosfolipid; (5). Terpen (6). Steroid (7). Lipid kompleks (Pudjiadi, 1994).
Lipida mempunyai beberapa fungsi antara lain sebagai : (1). Komponen struktural membran, (2). Bahan bakar, (3). Lapisan pelindung, (4). Vitamin dan hormon. Lipida kompleks dapat dihidrolisis sedang lipida sederhana tidak dapat (Martoharsono, 1993).
Diantara lipida yang paling banyak terdapat didalam jasad hidup dan paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah minyak dan lemak. Walaupun wujud lemak dan minyak berbeda akan tetapi struktur kimianya sama. Keduanya adalah triester dari gliserol yang disebut trigliserida. Struktur kimianya berasal dari reaksi antara gliserol dengan asam lemak. Dalam bukunya ini Sidik dan Boer (1994)
Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigiserida atau lemak, baik yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam ini adalah asam karboksilat yang mempunyai rantai karbon panjang .
Dimana R adalah rantai karbon yang jenuh atau yang tidak jenuh dan terdiri atas 4 samapai 2 4 buah atom karbon. Rantai karbon yang jenuh adalah rantai karbon yang tidak mengandung ikatan rangkap, sedangkan yang mengandung ikatan rangkap disebut rantai karbon tidak jenuh. Asam lemak tidak jenuh dapat mengandung satu ikatan rangkap atau lebih. Asam oleat mengandung satu ikatan rangkap
Makin panjang rantai karbon makin tinggi titik leburnya. Apabila dibandingkan dengan asam lemak jenuh, asam lemak tidak jenuh mempunyai titik lebur lebih rendah. Asam oleat mempunyai rantai karbon sama panjang dengan asam stearat, akan tetapi pada suhu kamar oleat berupa zat cair, sedangkan stearat berupa zat padat. Disamping itu makin banyak ikatan rangkap makin rendah titik leburnya. Kelarutan asam lemak dalam air semakin berkurang dengan bertambah panjangnya rantai karbon. Umumnya asam lemak larut dalam eter atau alkohol panas. Asam lemak adalah asam lemah. Apabila dapat larut dalam air molekul asam lemak akan terionisasi sebagian dan melepaskan ion H+. Garam Natrium atau Kalium yang dihasilkan oleh asam lemak dapat larut dalam air dan dikenal sebagai sabun. Asam lemak yang digunakan untuk sabun umumnya adalah asam palmital atau stearat. Minyak adalah ester asam lemak tidak jenuh dengan gliserol. Melalui proses hidrogenasi dengan katalis Pt atau Ni, asam lemak tidak jenuh diubah menjadi asam lemak jenuh, dan melaui proses penyabunan dengan basa NaOH atau KOH akan terbentuk sabun dan gliserol. Molekul sabun terdiri atas rantai hidrokarbon dengan gugus –COO- pada ujungnya. Bagian hidrokarbon bersifat hidrofob artinya tidak mudah larut dalam air, sedangkan gugus –COO- bersifat hidrofil artinya dapat larut dalam air. Oleh karena adanya 2 sifat itu molekul sabun tidak sepenuhnya larut dalam air, tetapi membentuk misel, yaitu kumpulan rantai hidrokarbon dengan ujung yang bersifat hidrofil dibagian luar. Sabun digunakan sebagai bahan pembersih kotoran yang bersifat seperti lemak atau minyak karena sabun dapat mengemulsikan lemak atau minyak. Jadi sabun dapat berfungsi sebagai emulgator. Pada proses pembentukan emulsi ini, bagian hidrofob molekul sabun masuk kedalam lemak, sedangkan ujung yang bermuatan negatif ada dibagian luar, oleh karena adanya gaya tolak antara muatan listrik negatif ini maka kotoran akan terpecah menjadi partikel-partikel kecil dan membentuk emulsi. Dengan demikian kotoran mudah lepas dari kain atau benda lain. Dengan ion Ca++ atau Mg++ sabun dapat garam Ca atau Mg yang mengendap
2CH3-(CH2)16-COONa+Ca++à[CH3-(CH2)16-COO]2Ca+2Na+

Asam lemak tidak jenuh mudah mengadakan reaksi pada ikatan rangkapnya. Dengan gas hidrogen dan katalis Ni dapat terjadi reaksi hidrogenasi, yaitu pemecahan ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Dengan proses hidrogenasi asam oleat dapat diubah menjadi asam stearat. Proses hidrogenasi ini mempunyai arti penting karena dapat mengubah asam lemak yang cair menjadi asam lemak padat. Karena ada ikatan rangkap maka asam lemak tidak jenuh dapat mengalami oksidasi yang nenyebabkan putusnya ikatan C=C dan terbentuknya gugus –COOH (Pudjiadi, 1994)
Terdapat hubungan yang erat antara sifat-sifat fisika minyak dan lemak dengan struktur molekulnya. Diantara sifat-sifat kimia minyak dan lemak yang penting adalah reaksi-reaksi adisi, oksidasi, dan hidrolisis. Adisi hidrogen akan menyebabkan ikatan-ikatan tak jenuh menjadi jenuh, sedangkan adisi Bromine (Senyawa Halogen) oleh minyak dan lemak dapat digunakan untuk menentukan derajat ketidak jenuhan. Oksidasi minyak dan lemak menyebabkan rusaknya molekul trigliserida menjadi molekul-molekul yang lebih pendek dan menyebabkan berbau tengik. Minyak dan lemak juga dapat terhidrolisis oleh enzim, asam atau basa menghasilkan asam-asam lemak bebas yang dapat disabunkan (Sidik dan Boer 1994).
. Dalam cairan yang mengandung asam lemak dikenal istilah tengik.Bau yang khas ini disebabkan karena ada senyawa campuran asam keto dan hidroksi ekto yang berasal dari dekomposisi asam lemak yang terdapat dalam cairan itu. Sampai sekarang aksi reaksi menjadi tengik dikenal sebagai reaksi asam lemak tak jenuh (Martoharsono, 1993).


II. TUJUAN

1. Mengetahui beberapa sifat lipida.
2. Mempelajari pembentukan sabun melaui proses saponifikasi

III. METODOLOGI

A. Alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Gelas Beker
2. Tabung reaksi
3. Rak tabung
4. Kaki tiga
5. Spot plate
6. sendok
7. pipet
8. vortex
9. kertas saring
10. corong
11. kertas label
12. pemanas
B. Bahan-bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Margarin
2. Minyak goreng baik(baru)
3. Minyak goreng jelek(tengik)
4. Minyak goreng sekali pakai
5. Lemak hewani
6. Khloroform
7. Phenolpthalein (pp) Alkalis]
8. Bahan mengandung lemak (nabati,hewani)
9. asam lemak
10. 1N HCl
11. 40% NaOH
12. 5% MgCl2
13. 5% CaCl2
14. 5% Pb asetat
15. Aquadest
16. Sabun hasil saponifikasi
17. Asam oleat
18. Asam stearat
19. Asam lemak hasil isolasi
20. Air Bromine
21. Larutan iodine
22. Filtrat hasil pembentukan sabun



C. CARA KERJA

a. Pembentukan Sabun (Soap Formation):
1. Siapkan bahan berlemak (1 ml minyak/0,5 gr margarin/0,5 gr lemak hewani) dan masukkan kedalam botol didih atau beaker glass.
2 .Tambahkan 5 ml 40% NaOH dan 5 ml alkohol.
3. Didihkan selama 15 menit atau hingga terbentuk padatan berwarna putih (sabun).


b. Isolasi Asam Lemak dan Pengujian Garam Tak Terendapkan:
1.Ambil 1/2 sabun yang terbentuk pada uji soap formation, masukkan dalam beaker glass
2.Tambahkan 20 ml Aquadest, kemudian didihkan selama 15 menit atau hingga sabun larut, lalu dinginkan.
3.Tambahkan 10 ml 1 N HCl, kemudian disaring dengan kertas saring sehingga asam lemak (tertinggal pada kertas saring) terpisah dengan filtrat.
4. Filtrat dibagi dalam 3 tabung reaksi. Perlakuan pada tiap tabung sebagai berikut
# tabung 1 ditambah 0,5 mL CaCl2
# tabung 2 ditambah 0,5 mL MgCl2
# tabung 3 ditambah 0,5 mL Pb asetat
Amati endapan yang terjadi
5. Asam Lemak (pada kertas saring):dilarutkan dalam 5 ml kloroform, dan digunakan pada pengujian ketidakjenuhan asam lemak.

c. Pengujian Ketidakjenuhan Asam Lemak Bebas:
1. Tempatkan asam lemak hasil isolasi, asam oleat dan asam stearat pada test plate.
2. Kemudian teteskan air bromine/larutan iodine pada ketiga sampel hingga terbentuk warna bromine permanen. Bandingkan kemampuan bahan yang diuji dalam menghilangkan warna (dekolorisasi) air bromine atau larutan iodine.

d.Pengujian Asam Lemak Bebas:
1. Masukkan 0, 5 ml/0,5 gr sampel minyak/lemak kedalam tabung reaksi.
2. Tambahkan 5 ml kloroform pada tiap tabung reaksi, divorteks.
3.Siapkan reagen uji dengan cara mencampurkan alkali dengan phenolphtalein hingga diperoleh warna merah muda stabil. Dengan perbandingan 5 mL NaOH 1N dan 4 tetes PP.
4.Kemudian teteskan reagen uji tersebut ke dalam bahan berlemak yang diuji. Apabila terdapat asam lemak bebas pada bahan, maka tidak terbentuk warna merah muda.








IV. HASIL dan PEMBAHASAN

1. Pembentukan Sabun
Sampel Endapan
Minyak Baru +
Margarin ++
Gajih +++
Keterangan:
Minyak baruàendapan berwarna putih
Margarin àendapan berwarna putih
Gajih àendapan berwarna putih
Pembentukan sabun ini dilakukan untuk mengetahui bahwa lemak dapat menghasilkan padatan (sabun) melalui proses pemanasan dengan alkali. Sabun ini nantinya digunakan untuk mengetahui sifat-sifat lemak/lipida yang lain. Dalam pelaksanaan praktikum digunakan larutan NaOH sebagai penghidrolisis lemak. NaOH yang merupakan alkali, akan bereaksi dengan asam lemak bebas sehingga akan membentuk endapan berupa garam Natrium. Endapan inilah yang disebut sabun. Sedangkan alkohol yang memiliki sifat mudah menguap digunakan sebagai larutan untuk melarutkan gliserol, mempermudah percampuran antara bahan-bahan yang diuji (minyak baru, margarine, gajih) dengan NaOH pada saat dipanaskan. Dalam percobaan juga dilakukan pemanasan yang dimaksudkkan untuk mempercepat reaksi hidrolisis lemak, hidrolisis dapat berjalan dengan baik bila dilakukan pada suhu dan tekanan yang tinggi. Setelah itu larutan didinginkan dengan maksud agar diperoleh padatan/endapan yang merupakan sabun

Dari hasil percobaan diketahui bahwa margarine membentuk endapan (sabun) yang berwarna putih kekuning-kuningan, sedangkan minyak baru dan gajih (lebih banyak) menghasilkan endapan (sabun) berwarna putih. Sehingga dapat dikatakan bahwa gajih dan minyak baru dapat menghasilkan sabun lebih baik daripada margarine.




2. Isolasi Asam lemak dan Pengujian Garam Tak Terendapkan
CaCl2 MgCl2 Pb Aseta
Minyak Baru +++ + +
Margarine +++ ++ +
Gajih +++ ++ +

Pengujian Isolasi asam lemak dilakukan untuk memisahkan filtrat dengan endapannya. Produk dari percobaan 1, ditambah dengan aquadest dan dipanaskan sampai sabun larut/bersenyawa. Setelah itu ditambah HCl untuk membentuk kembali asam lemak dari sabun yang telah diperoleh sehingga akan terbentuk garam, menurut reaksi :
C17H35COONa + HClà C17H35COOH +NaCl
Na palmitat(sabun) Asam Lemak Garam
Produk dari reaksi isolasi asam lemak dimasukkan kedalam tabung reaksi melalui kertas saring sehingga akan terpisah antara filtrat dan endapan
(*) Filtrat
Dibagi menjadi tiga bagian dan masing-masing ditetesi dengan CaCl2, MgCl2, dan Pb-Asetat :
* Tabung yang ditetesi CaCl2
Pada tabung yang ditetesi CaCl2 ini menghasilkan endapan yang paling banyak dan sangat terlihat karena endapan segera memisah, filtrat dari minyak goreng baru yang ditambah CaCl2 menghasilkan endapan yang banyak dibandingkan dengan margarin dan gajih. Pengujian ini bisa diketahui ion-ion pembentuk air sadah. CaCl2 jika direaksikan akan membentuk ion Ca2+ yang merupakan ion pembentuk air sadah.
* Tabung yang ditetesi MgCl2
Pada larutan yang ditetesi MgCl2 juga diperoleh endapan namun endapan tidak sebanyak pada tabung
yang ditetesi CaCl2 lebih cenderung pada keruh, namun butiran-butiran endapannya masih dapat terlihat. Endapan ini juga dikarenakan ion Mg2+ merupakan ion pembentuk air sadah. Perbedaan banyaknya endapan yang terjadi dikarenakan perbedaan energi ionisasi. Energi ionisasi dari Mg jauh lebih besar jika dibandingkan dengan Ca, sehingga Mg lebih mudah larut daripada Ca yang

menyebabkan endapan yang dibentuk oleh Mg tidak sebanyak Ca yang sulit larut .
2 RCO2- + Ca2+ - (RCO2)2Ca
tak larut
* Tabung yang ditetesi Pb-Asetat
Setelah Pb-asetat diteteskan tidak terjadi endapan meskipun ada tapi sangat sedikit. Perubahan yang terjadi adalah larutan jadi keruh. Tidak adanya endapan pada perlakuan ini dikarenakan Pb2+ bukan merupakan ion pembuat air sadah, sehingga tidak mengendapkan sabun.

3. Ketidakjenuhan Asam Lemak Bebas

Br2 I2
Minyak Baru Bening tak berwarna(tdk bercampur)
Margarine Bening tak berwarna(tdk bercampur)
Gajih Bening kekuningan tak berwarna( ada sedikit bercampur)
Asam Stearat kuning tak berwarna(sdikit bercampur bercampur)
Asam Oleat bening tak berwarna(bercampur)







**Endapan


Endapan dari hasil saringan ditambahkan dengan khloroform yang merupakan pelarut murni untuk mempercepat hidrolisis. Sedangkan penambahan air bromine digunakan untuk pemecah ikatan rangkap asam lemak tak jenuh. Asam lemak tak jenuh memiliki ikatan rangkap dalam rantai karbonnya. Sedangkan asam lemak jenuh tidak memilki ikatan rangkap. Kadar asam lemak tak jenuh pada lemak hewani lebih kecil daripada lemak nabati. Hal ini ditunjukkan dengan penambahan air bromine pada minyak baru dan gajih, pada minyak baru menunjukkan adanya ikatan rangkap yang terputus setelah dilakukan penetesan, sedangkan gajih setelah beberapa tetes untuk memutuskan ikatan rangkapnya. Ini menunjukkan gajih sebagai lemak hewani memiliki asam lemak tak jenuh yang lebih sedikit. Sedangkan untuk asam oleat dan asam stearat didapatkan bahwa asam stearat merupakan asam lemak jenuh karena mengalami perubahan warna(terdekolorisai) saat ditetesi Br2 sedangkan asam oleat merupakan asam lemak tak jenuh. Dalam perlakuan ini digunakan vorteks untuk membuat campuran yang homogen.


4. Asam Lemak Bebas

Minyak tengik + +

Minyak baru ---
Minyak bekas ++
Margarine --
Gajih ++




.

Percobaan ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah bahan makanan mengandung banyak lemak atau tidak, mengandung asam lemak bebas atau tidak, sehingga bisa diketahui makanan tersebut mempunyai mutu yang baik atau tidak.
Dalam percobaan ini digunakan indikator PP jika warna merah dari PP hilang berarti pengujian menunjukkan hasil positif atau dalam bahan tersebut terdapat asam lemak bebas.
Dari percobaan diketahui bahan minyak tengik, minyak bekas , , gajih menunjukkan adanya asam lemak bebas ditandai dengan hilangnya warna merah muda (pink)dari PP saat PP dituang ditabung. Sedang minyak baru dan margarin mengandung asam lemak bebas, ditandai dengan masih adanya warna merah muda (pink) pada saat PP diteteskan. Dapat dikatakan pula bahwa minyak baru dan margarine mempunyai mutu yang baik, sedangkan minyak tengik, minyak bekas, gajih, mempunyai mutu yang kurang baik. Fenomena ketengikan minyak dikarenakan adanya proses oksidasi. Udara hangat dan membiarkan bahan pangan di udara terbuka merangsang terjadinya ketengikan. Trigliserida cepat menjadi tengik, menimbulkan bau dan cita rasa tidak enak bila dipanaskan pada udara lembab suhu kamar.








V. KESIMPULAN

1. Melaui saponifikasi (penyabunan) lemak dapat dihidrolisi sehingga menghasilkan sabun.
2. Pada proses saponifikasi akan didapatkan endapan garam Natrium sebagai hasilnya.
3. Penambahan CaCl2 menunjukkan endapan paling banyak dibandingkan penambahan MgCl2 dan Pb-asetat.
4. Ca2+ dan Mg2+ merupakan ion sadah dengan energi ionisasi Ca2+5. Asam lemak jenuh merupakan asam yang tidak mempunyai ikatan rangkap dalam rantai karbonnya.
Asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang punya ikatan rangkap pada rantai karbonnya.
6. Minyak baru memiliki kandungan asam lemak bebas paling sedikit dan memiliki mutu yang cukup baik dibandingkan minyak bekas, minyak tengik.
7. Gajih, margarine, minyak goreng, dan oleat mengandung asam lemak tak jenuh. Stearat mengandung asam lemak jenuh.















VI. DAFTAR PUSTAKA

Martoharsono, S.1994. Biokimia Jilid I. Gadjah Mada University-Press: Yogyakarta.113 p.

Podwell.1999.Biochemistry Harper 24th edition (Biokimia Harper edisi 24, alih bahasa Hartono) Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 891 p.

Pudjiadi, A.1994. Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia-Press. Jakarta .472 p.

Sidik, M dan Y.Boer.1994. Kimia Organik. Universitas Terbuka Depdikbud. Jakarta.




Yogyakarta, 25 September 2007
Asisten, Praktikan,

Nurdianto Rr.Wulan Setyadewi