Karotenoid adalah pigmen organik berwarna oranye, kuning, dan merah yang diproduksi oleh tumbuhan dan alga, serta beberapa bakteri, jamur, dan organisme lainnya. Karotenoid memberikan warna khas pada labu, wortel, jagung, tomat, flamingo, kenari, salmon, lobster, udang, dan spesies lainnya, serta memainkan peran penting bagi hewan akuatik, termasuk fungsi antioksidan, imunoregulasi, dan pigmentasi.
Hewan akuatik tidak memiliki kemampuan untuk mensintesis karotenoid secara de novo dan harus mendapatkannya dari makanan mereka, yang kemudian mengubah karoten dan xantofil makanan menjadi karotenoid spesifik jaringan. Suplementasi karotenoid dalam makanan tidak hanya meningkatkan profil nutrisi spesies akuatik tetapi juga meningkatkan daya tarik pasar mereka melalui warna yang cerah. Mikroalga dan makroalga merupakan sumber karotenoid yang penting, dan selama bertahun–tahun, alga dan karotenoid seperti lutein, zeaxanthin, dan astaxanthin telah mendapatkan perhatian yang signifikan dalam akuakultur sebagai suplemen makanan.
Dengan pesatnya perkembangan budidaya udang, kenaikan biaya pakan dan penurunan margin keuntungan menjadi salah satu tantangan utama bagi industri ini, yang mendorong penelitian formulasi pakan yang efisien, khususnya pengembangan dan penerapan aditif pakan yang meningkatkan kinerja dan kualitas pertumbuhan udang. Meskipun penggunaan alga dalam budidaya udang semakin meningkat, penelitian tentang hubungan antara berbagai spesies alga dan jenis karotenoid sebagai aditif pakan serta pengaruhnya terhadap deposisi karotenoid pada udang putih Pasifik (Penaeus vannamei) masih terbatas.
Hasil penelitian dari Liu, P. et al. 2025 yaitu mengenai Suplementasi Makanan dengan Bubuk Alga dan Karotenoid Meningkatkan Kinerja Pertumbuhan dan Akumulasi Karotenoid Spesifik Jaringan pada udang Penaeus Vannamei. Hewan 2025, 15(11), 1550;). Melaporkan sebuah studi untuk menjelaskan penyerapan dan distribusi spesifik jaringan karotenoid yang berasal dari alga pada udang P. vannamei melalui analisis profil karotenoid dalam pakan dan jaringan yang berbeda, diikuti oleh penilaian korelasi antara asupan makanan dan pola deposisi jaringan.
Set up penelitian
Uji coba pemberian pakan selama delapan minggu dilakukan menggunakan pakan eksperimental dalam sistem air laut aliran dalam ruangan. Sebanyak 540 juvenil, dengan berat rata–rata 2,60 ± 0,20 gram, didistribusikan secara acak ke dalam delapan belas tangki fiberglass silinder berukuran 400liter dengan 250liter air laut dan dengan kepadatan tebar 30 udang per tangki.
Lima pakan eksperimental diformulasikan dengan 3 persen alga coklat (Saccharina japonica, kelompok SJ; Sargassum fusiforme, kelompok SF), alga merah (Neoporphyra haitanensis, kelompok NH), atau 0,1 persen karotenoid murni (zeaxanthin, kelompok ZT; fucoxanthin, kelompok FX). Setiap pakan ditempatkan secara acak dalam tiga tangki replikasi. Juvenil udang diberi pakan tersebut tiga kali.
Di akhir percobaan, tiga udang dari setiap tangki dipilih secara acak dan dibedah di atas es untuk mengumpulkan jaringan, termasuk segmen kedua otot, eksoskeleton, dan hepatopankreas. Jaringan dari bagian tubuh yang sama dalam tangki yang sama dikumpulkan dan disimpan untuk analisis karotenoid dan asam lemak lebih lanjut. Setiap kelompok pakan diwakili oleh tiga tangki, sehingga terdapat triplikat untuk setiap kelompok.
Hasil dan Pembahasan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketiga suplementasi bubuk alga memberikan pengaruh positif terhadap kinerja pertumbuhan udang P. vannamei. Secara spesifik, bobot akhir, pertambahan bobot (PBB), dan laju pertambahan bobot (PBB) udang pada kelompok yang disuplemen alga (kelompok SJ, kelompok SF, dan kelompok NH) masing–masing sekitar 1,2 hingga 1,3 kali, 1,2 hingga 1,3 kali, dan 1,4 hingga 1,3 kali lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol. Selain itu, laju pertumbuhan spesifik (PBB) pada kelompok yang disuplemen alga sekitar 1,2 kali lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol. Suplementasi zeaxanthin dan fucoxanthin menghasilkan peningkatan pertumbuhan yang lebih nyata, dengan nilai BBB dan BBK masing–masing sekitar 1,65 dan 1,3 kali lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok kontrol. Untuk menyelidiki variasi warna, parameter warna permukaan udang yang diberi pakan berbeda diukur. Pakan dengan tambahan bubuk alga dan karotenoid semuanya menyebabkan peningkatan perubahan warna secara keseluruhan.
Karotenoid memiliki beragam fungsi biologis, yang bermanfaat bagi pertumbuhan dan pigmentasi pada hewan akuatik. Penelitian telah menunjukkan efek positif karotenoid pakan terhadap kinerja pertumbuhan udang ketika kandungan karotenoid yang disuplemen melebihi
100 mg/kg, dengan astaxanthin menunjukkan efek yang signifikan. Sebaliknya, konsentrasi yang lebih rendah tidak menghasilkan efek yang nyata. Namun, dosis yang disarankan oleh banyak publikasi hanya menentukan jumlah karotenoid yang ditambahkan ke dalam pakan.
Selama proses produksi pakan, karotenoid rentan terhadap degradasi karena faktor-faktor seperti suhu tinggi dan cahaya. Degradasi ini mengakibatkan penurunan kandungan karotenoid aktual dalam pakan, dan peneliti lain telah melaporkan bahwa konsentrasi astaxanthin aktual dalam pakan untuk udang P. vannamei berkurang hampir setengahnya dibandingkan dengan jumlah teoritis. Oleh karena itu, kandungan karotenoid aktual dalam pakan mungkin berbeda secara signifikan dari jumlah yang ditambahkan secara teoritis.
Warna tubuh merupakan penentu kualitas dan nilai pasar udang, terutama karena keberadaan berbagai karotenoid yang berkontribusi terhadap pigmentasi. Namun, udang tidak memiliki mesin enzimatik yang diperlukan untuk sintesis karotenoid secara de novo. Sebaliknya, mereka harus mendapatkan karotenoid melalui pakan dan mengubahnya menjadi berbagai jenis karotenoid di dalam tubuh mereka. Selain perannya dalam pigmentasi, karotenoid juga memberikan berbagai manfaat fisiologis pada udang. Karotenoid telah terbukti memperpendek interval siklus molting, meningkatkan efisiensi pencernaan, dan meningkatkan toleransi stres, sehingga memfasilitasi akumulasi nutrisi dan pertumbuhan yang cepat, yang pada akhirnya berkontribusi pada peningkatan kinerja pertumbuhan secara keseluruhan.
Temuan pada penelitian ini konsisten dengan laporan sebelumnya bahwa suplementasi karotenoid menghasilkan udang mentah yang lebih gelap dan warna yang lebih kemerahan setelah dimasak. Warna udang mentah berkaitan dengan pembentukan krustasianin, suatu kompleks protein–astaxanthin, dengan kandungan astaxanthin yang lebih tinggi sehingga menghasilkan warna yang lebih gelap. Setelah dimasak, kompleks protein–astaxanthin ini akan terdisosiasi dan astaxanthin bebas dilepaskan untuk menghasilkan warna yang cerah. Dalam penelitian ini, warna yang lebih gelap pada udang P. vannamei berkaitan dengan kandungan karotenoid yang lebih tinggi, terutama astaxanthin, setelah pemberian pakan berupa bubuk alga dan suplementasi zeaxanthin.
Penelitian sebelumnya telah melaporkan bahwa peningkatan kadar karotenoid dalam pakan menyebabkan akumulasi karotenoid pada udang. Dalam penelitian ini, data mengonfirmasi korelasi positif antara kandungan karotenoid dalam pakan dan kandungan karotenoid dalam udang. Secara spesifik, setiap peningkatan satu unit karotenoid dalam pakan menghasilkan peningkatan sekitar 9,51unit kandungan karotenoid pada udang. Pola deposisi karotenoid yang serupa diamati pada eksoskeleton dan hepatopankreas, sementara tidak ada korelasi signifikan yang terdeteksi pada otot. Fenomena ini dapat dijelaskan oleh fakta bahwa hepatopankreas berfungsi sebagai tempat utama pencernaan dan konversi metabolik karotenoid menjadi astaxanthin pada udang.
Hasil analisis menunjukkan distribusi astaxanthin bebas pada spesifik jaringan, dengan konsentrasi tertinggi terlokalisasi pada eksoskeleton, sementara hanya sedikit kadar yang terdeteksi pada hepatopankreas dan jaringan otot. Pola distribusi ini mungkin disebabkan oleh peran eksoskeleton sebagai penghalang pertahanan utama terhadap stresor lingkungan, dimana astaxanthin dimanfaatkan secara strategis karena sifat antioksidannya yang ampuh. Selain itu, astaxanthin bebas dalam eksoskeleton memainkan peran penting dalam pigmentasi, yang memungkinkan pencocokan warna latar belakang.
Kesimpulan
Hasil penelitian menunjukkan bahwa korelasi positif yang signifikan diamati antara kandungan karotenoid pakan dan deposisinya dalam jaringan udang, dengan eksoskeleton berfungsi sebagai tempat akumulasi utama. Khususnya, bubuk N. haitanensis dan zeaxanthin menunjukkan peningkatan akumulasi karotenoid yang paling nyata, yang masing–masing diidentifikasi sebagai bubuk alga dan aditif karotenoid yang paling efektif.
Lebih lanjut, akumulasi karotenoid spesifik jaringan ditemukan dimediasi oleh karotenoid bebas dan ester astaxanthin. Temuan ini menunjukkan bahwa deposisi karotenoid yang ditargetkan melalui spesies alga atau senyawa karotenoid tertentu dapat secara efektif meningkatkan pigmentasi udang.
