Pakan yang efisien dan khususnya konversi protein sangat penting untuk mengelola biaya produksi dan meningkatkan keberlanjutan budidaya perikanan. Secara umum, spesies yang dibudidayakan memiliki rasio konversi pakan (FCR) yang relatif lebih rendah yaitu 1,1 hingga 1,6 kg pakan per kg makanan yang dapat dimakan, dibandingkan dengan 1,4 hingga 1,8 untuk unggas, 2,6 hingga 4,4 untuk daging babi, dan 3,5 hingga 9 untuk daging sapi. Oleh karena itu, akuakultur berkontribusi pada industri protein hewani yang lebih berkelanjutan, dan protein sel tunggal (SCP) siap memainkan peran utama dalam masa depan akuakultur.
Bahkan dengan berkurangnya penambahan tepung ikan dalam pakan akuakultur. Bahan-bahan nabati dapat dimurnikan untuk meningkatkan kompatibilitas dengan pola makan akuakultur, misalnya dengan menghilangkan anti nutrisi seperti asam fitat, namun hal ini meningkatkan biaya. Akibatnya, terdapat permintaan akan bahan-bahan protein yang lebih sesuai yang dapat menjaga kinerja pakan, bermanfaat bagi kesehatan hewan budidaya dan menstabilkan pasokan dan perekonomian selama ekspansi industri. Single Cell Protein (SCP) memiliki potensi untuk memberikan berbagai solusi melalui beragam produk dan pendekatan produksi, namun banyak penelitian, pengembangan, dan khususnya peningkatan skala produksi masih diperlukan.
Sumber SCP
Produk SCP dapat dibuat dari sumber mikroba yang berbeda, termasuk mikroalga, ragi dan jamur lainnya, serta bakteri. Semuanya sedang diselidiki dan dikomersialkan secara aktif oleh beberapa perusahaan besar dan menunjukkan keunggulan serta tantangan yang unik.
Mikroalga
Desmodesmus sp yang dihilangkan lemaknya. Produk SCP dan tepung alga yang berasal dari Nanofrustulum dan Tetraselmis telah diuji secara komersial pada salmon. Dalam sebuah penelitian, SCP Desmodesmus sp. dapat dimasukkan hingga 20 persen dari pakan tanpa menimbulkan dampak buruk pada pertumbuhan salmon atau komposisi akhirnya, dan dalam penelitian lain, tepung alga dapat dimasukkan sebanyak 10 persen tanpa mempengaruhi kinerja salmon.
Untuk ikan trout pelangi, tepung alga spirulina dapat dimasukkan 10 persen ke dalam makanannya tanpa berdampak pada performanya. Dalam penelitian ikan trout lainnya, biomassa Scenedesmus almeriensis dapat menggantikan hingga 40 persen tepung ikan dalam makanannya, meskipun pertumbuhannya berada pada batas bawah kinerja yang dapat diterima.
Aksesibilitas nutrisi (yaitu daya cerna) makanan alga dapat menjadi masalah karena kekakuan dinding selnya. Untuk meningkatkan kecernaan makanan, dinding dapat dirusak dengan berbagai metode, termasuk enzimatik (enzim selulase), kimia (pelarut organik atau asam), dan fisik dan mekanis (penggilingan mekanik, homogenisasi tekanan tinggi atau mikrofluida). Metode fisik dan mekanis umumnya lebih disukai, karena metode enzimatik dan kimia dapat mempengaruhi nutrisi intraseluler.
Ragi dan jamur lainnya
Salmon dan udang telah menjadi fokus utama uji coba pemberian ragi. Untuk salmon, beberapa tepung ragi yang berbeda telah diuji, termasuk dari Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis & K. marxianus. S. cerevisiae diketahui merupakan makanan yang miskin protein, sementara C. utilis dan K. marxianus dapat menggantikan hingga 40 persen tepung ikan dalam makanan tanpa mempengaruhi kinerja pertumbuhan atau retensi nutrisi.
Untuk udang L. vannamei, beberapa produk S. cerevisiae berhasil menggantikan tepung ikan (dari 15 hingga 24 persen, tergantung produknya) atau bungkil kedelai (hingga 24 persen) dalam pakan udang tanpa berpengaruh pada kinerja pertumbuhan. Sebuah produk komersial juga berhasil menggantikan hingga 20 persen konsentrat protein jagung. Dan udang yang diberi pakan sekitar 50 persen C. utilis tidak mempunyai efek samping yang merugikan, dan sebenarnya menunjukkan tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan pakan ikan lengkap. Sejauh ini, penelitian ini menunjukkan bahwa C. utilis merupakan sumber SCP yang lebih baik dibandingkan S. cerevisiae untuk makanan salmon dan udang. Jamur lain yang telah diuji sebagai sumber SCP (serta asam lemak tak jenuh, beta-glukan, dan polimer mannan) adalah Yarrowia lipolytica. Strain tersebut diuji pada udang dan salmon dan terbukti mendukung peningkatan bobot ikan sebagai kontrol.
Bakteri
Beberapa produk SCP berbasis metanotrof yang berbeda [metanotrof adalah prokariota organisme uniseluler tanpa inti yang terikat membran, mitokondria, atau organel lain yang terikat membran yang memetabolisme metana sebagai satu-satunya sumber karbon dan energi] telah berhasil diuji pada salmon Atlantik. Dalam sebuah penelitian, salmon yang diberi pakan yang mengandung hingga 36 persen tepung protein bakteri (BPM) menunjukkan tingkat pertumbuhan dan rasio efisiensi pakan yang lebih tinggi dibandingkan dengan pakan kontrol, meskipun daya cerna nutrisinya berkurang. Dalam penelitian lain, ditemukan bahwa M. capsulatus SCP dapat memenuhi hingga 52 persen protein makanan pada makanan ikan salmon dan 38 persen pada makanan ikan trout tanpa efek buruk terhadap pertumbuhan.
Menariknya, dimasukkannya M. capsulatus SCP ke dalam makanan yang mengandung bungkil kedelai mencegah berkembangnya penyakit enteritis akibat bungkil kedelai pada ikan salmon, hal ini menunjukkan adanya manfaat lebih lanjut dari produk SCP. Pengujian lain menetapkan bahwa produk komersial dari Methylobacterium extorquens dapat menggantikan 55 persen tepung ikan dalam pakan ikan salmon tanpa efek samping yang merugikan terhadap pertumbuhan dan dapat menggantikan hingga 10 persen tepung kedelai dalam pakan ikan trout.
Udang juga menjadi target utama bakteri SCP. Memasukkan campuran baru dua bakteri ungu non-sulfur pada 1 persen makanan menghasilkan sedikit peningkatan pertumbuhan dibandingkan kontrol, Corynebacterium amoniagenes SCP dapat menggantikan 10 hingga 20 persen dan produk komersial dari M. extorquens mampu menggantikan sepenuhnya tepung ikan dalam makanan udang. Tepung bioflok, yang dibuat dari bioflok yang ditanam di tangki tambak udang, dapat menggantikan hingga 30 persen tepung ikan dalam pakan. Dan campuran biomassa mikroba komersial dari bakteri dan mikroalga telah diuji secara ekstensif pada udang windu (Penaeus monodon). Sebuah penelitian menunjukkan bahwa hal ini dapat mengatasi kelemahan pertumbuhan ketika tepung ikan dan minyak ikan dihilangkan dari makanan udang, dan penelitian lain menunjukkan tingkat pertumbuhan yang lebih baik ketika campuran ini dimasukkan dalam 10 persen makanan.
Penelitian-penelitian ini sangat menggembirakan atas peran penting SCP dalam industri akuakultur yang sedang berkembang, sebagai bahan protein berkualitas tinggi lainnya yang dapat diterapkan pada berbagai spesies, dan beberapa penelitian menunjukkan manfaat kesehatan tambahan pada ikan dan udang yang dibudidayakan.
Kesimpulan
Tantangan utama bagi industri akuakultur adalah pengadaan bahan-bahan berprotein tinggi yang berkelanjutan dan terbarukan. Produksi tepung ikan tidak dapat ditingkatkan seiring dengan pertumbuhan industri akuakultur tanpa memberikan dampak yang besar dan bertahan lama terhadap kesehatan dan seringkali tepung nabati tidak memiliki asam amino esensial yang dibutuhkan oleh banyak spesies akuakultur dan dapat mengandung senyawa anti-nutrisi, seperti asam fitat.
Makanan berprotein berbasis SCP mempunyai potensi untuk menyediakan bahan pakan berkelanjutan dan terbarukan bagi industri untuk menutupi kekurangan makanan nabati dan mengurangi kebutuhan tepung ikan dalam pakan aqua. Telah lama dianggap sebagai teknologi yang menjanjikan, makanan SCP sebenarnya kini diproduksi secara komersial oleh sejumlah perusahaan dan, yang lebih menjanjikan lagi, adalah semakin banyaknya data percobaan pemberian pakan positif pada spesies akuakultur penting, termasuk salmon, trout, dan udang. Data ini dengan jelas menunjukkan dampak positif dari dimasukkannya SCP ke dalam pola makan dan potensinya sebagai produk komoditas yang sebenarnya.
Meskipun masih ada tantangan dalam peningkatan skala, pemrosesan SCP, dan keekonomian suatu produk komoditas, kemajuan yang dicapai dalam beberapa tahun terakhir dalam menemukan strain baru, mengembangkan proses baru, dan keberhasilan pengujian pada spesies komersial penting sangat menggembirakan bagi produk SCP.
