Faktor pembatas penting untuk penambahan beberapa bahan nabati ke dalam pakan akuakultur adalah keberadaan senyawa sekunder toksik, atau antinutrien, di dalamnya. Informasi tentang efek antinutrien ini terhadap spesies akuakultur masih terbatas, dan penelitian tambahan diperlukan untuk memanfaatkan potensi bahan yang berasal dari tumbuhan dalam pakan akuakultur dengan lebih baik.
Antinutrien Utama
Antinutrien utama dalam bahan pakan akuakultur potensial yang berasal dari tumbuhan adalah glukosinolat, fitat, inhibitor protease, polisakarida nonpati (NSP) dan oligosakarida, saponin, tanin, lektin, dan gosipol. Lainnya termasuk fitoestrogen, alkaloid, sianogen, mimosin, asam lemak siklopropenoid, kanavanin, antivitamin, dan ester forbol.
Zat–zat ini tidak terlibat dalam metabolisme primer tumbuhan, tetapi disintesis oleh tumbuhan, kemungkinan untuk mencegah hewan herbivora dan patogen.
Glukosinolat
Glukosinolat adalah tioglukosida yang umum ditemukan pada tumbuhan dari famili Cruciferae (misalnya, rapeseed). Saat diproses, produk pemecahan antinutrien serius ini seperti isothiosianat dan nitril dapat menjadi lebih berbahaya. Senyawa ini menghambat pertumbuhan dan mengganggu struktur serta fungsi tiroid pada ikan, bahkan pada kadar rendah. Ekstraksi dengan air dan panas lembap terbukti efektif dalam mengurangi kadar glukosinolat.
Fitat
Fitat (heksafosfat mioinositol) umum ditemukan dalam biji tanaman, dan menyumbang sebagian besar kandungan fosfornya (60 persen dalam bungkil kedelai). Tahan terhadap enzim ikan, fitat mengurangi ketersediaan fosfor dalam makanan. Fitat juga berkhelat dengan ion mineral divalen dan trivalen, sehingga ion–ion ini tidak tersedia. Fitat membentuk kompleks dengan protein makanan dan mengurangi daya cernanya.
Pakan tinggi fitat dapat menghambat pertumbuhan dan menyebabkan kelainan histologi usus pada berbagai spesies ikan yang umum dibudidayakan. Fitat dapat dikurangi dengan mengupas sereal. Selain itu, pemanasan, fermentasi, penambahan enzim fitase, dan suplementasi seng juga dapat mengatasi tingginya kandungan fitat dalam pakan ikan.
Inhibitor Protease
Inhibitor protease sangat umum ditemukan pada tanaman seperti kacang-kacangan, dengan rata–rata 4 miligram per gram dalam bungkil kedelai komersial. Inhibitor ini menghambat aktivitas enzim proteolitik tripsin dan kimotripsin, serta menghambat pemanfaatan protein pakan. Perlakuan panas lembap pada suhu 120 derajat Celcius selama 15 hingga 30 menit hampir sepenuhnya menetralkan inhibitor protease.
Polisakarida dan Oligosakarida
Polisakarida dan oligosakarida nonpati dari famili rafinosa merupakan komponen penting dari berbagai macam kacang-kacangan dan sereal, terkadang mencapai 30 persen dari berat keringnya. Pada ikan, NSP menurunkan asupan pakan dan daya cerna pakan dengan mengikat asam empedu dan mineral, atau dengan menghambat kerja enzim pencernaan dan pergerakan digesta di usus.
NSP terlarut lebih merugikan pertumbuhan ikan dibandingkan oligosakarida. NSP menyerap air dan membentuk massa seperti getah di usus, serta meningkatkan viskositas isi usus. Ekstrusi pakan pada suhu tinggi dapat meningkatkan daya cerna karbohidrat secara umum. NSP dalam pakan dapat dinetralkan sampai batas tertentu dengan perlakuan enzim seperti glikanase. Iradiasi sinar gamma juga menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam menurunkan kandungan NSP.
Saponin
Saponin adalah glikosida steroid atau triterpenoid yang ditemukan pada banyak tumbuhan seperti kacang-kacangan, dengan konsentrasi sekitar 50 miligram per kilogram dalam berbagai biji kacang-kacangan. Saponin dalam pakan di atas 1,5 gram per kilogram dapat menghambat pertumbuhan dan merusak mukosa usus pada ikan.
Saponin juga dapat memengaruhi ketersediaan protein dengan membentuk kompleks saponin– protein yang sulit dicerna. Ketika ditambahkan ke air, saponin sangat beracun bagi ikan, karena dapat merusak epitel pernapasan insang akibat aksi deterjennya. Ekstraksi dengan air atau iradiasi sinar gamma membantu menghilangkan atau menetralkan saponin.
Tanin
Tanin terdapat secara luas di kerajaan tumbuhan sebagai tanin terhidrolisis dan tanin terkondensasi. Tanin dapat mengganggu proses pencernaan dengan mengikat protein pakan, vitamin, mineral, dan enzim pencernaan. Informasi terbatas tersedia mengenai efeknya pada ikan, meskipun tanin terhidrolisis dalam pakan telah ditemukan dapat menghambat pertumbuhan.
Pengupasan biji, perendaman dan autoklaf, perlakuan dengan alkali, fermentasi dengan bakteri asam laktat, perlakuan dengan oksidator, dan suplementasi dengan agen pengkompleks tanin, polietilen glikol, merupakan tindakan yang dapat menangkal tanin.
Lektin
Lektin atau fitohemaglutinin ditemukan dalam banyak biji legum, dan dapat berikatan secara reversibel dengan gugus karbohidrat dari glikokonjugat kompleks pada membran. Ketika terdapat dalam pakan, lektin dapat merusak mukosa usus ikan. Efeknya mungkin lebih kuat dengan adanya antinutrien lain. Lektin dapat dihancurkan oleh pemanasan lembap.
Gosipol
Gosipol adalah polifenol yang ditemukan pada tanaman dari genus Gossypium (kapas). Gosipol menyebabkan efek negatif seperti depresi pertumbuhan, kelainan usus dan organ dalam lainnya, serta rasio jenis kelamin yang tidak seimbang pada ikan. Pembentukan kompleks gosipol–protein yang tidak dapat dicerna dapat menyebabkan defisiensi beberapa asam amino esensial, seperti metionin.
Namun, banyak penelitian telah melaporkan pertumbuhan ikan yang memuaskan ketika pakan yang mengandung hingga 50 persen bungkil biji kapas diberikan, kemungkinan karena bungkil biji kapas “tanpa kelenjar” dengan gosipol kurang dari 0,01 persen digunakan.
Efek menguntungkan
Beberapa senyawa tanaman sekunder ini memiliki efek menguntungkan pada kadar rendah. Misalnya, beberapa saponin mendorong pertumbuhan ikan pada kadar pakan rendah. Saponin dapat meningkatkan daya cerna makanan kaya karbohidrat karena aktivitasnya yang seperti deterjen, yang mengurangi viskositas dan dengan demikian mencegah aksi obstruksi normal makanan tersebut terhadap pergerakan digesta di usus.
Penambahan inhibitor tripsin secara siklikal dan jangka pendek ke dalam pakan telah terbukti meningkatkan daya cerna protein dan kinerja pertumbuhan pada ikan mas.
Beberapa antinutrien saling melawan efeknya. Misalnya, interaksi saponin–tanin, tanin–lektin, dan tanin–sianogen dilaporkan mengurangi toksisitas masing–masing. Bahkan tanin dalam kadar rendah dapat meningkatkan pertumbuhan ikan dan memberikan efek antioksidan yang tinggi.
Manfaat penggunaan tanin sebagai alternatif AGP (antibiotic) adalah kesulitan bakteri untuk mengembangkan resistensi terhadap berbagai molekul yang mengandung senyawa tumbuhan ini (Redondo, 2015). Temuan saat ini menunjukkan bahwa tanin merupakan agen antibakteri yang potensial, bahkan terhadap bakteri yang resistan terhadap OTC.