Berbagai bahan pakan nabati semakin dipertimbangkan untuk digunakan dalam pakan ikan guna mengurangi ketergantungan pada tepung ikan dan bahan pakan protein hewani lainnya, dan dengan demikian akan dapat mengurangi biaya pakan dalam budidaya perikanan. Banyak dari bahan pakan nabati ini memiliki kandungan asam amino sulfur metionin dan sistin yang terbatas dibandingkan dengan tepung ikan dan protein hewani lainnya.
Oleh karena itu, nutrisi asam amino sulfur pada ikan merupakan aspek nutrisi ikan yang saat ini semakin penting. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk lebih memahami dan memenuhi kebutuhan total asam amino sulfur (Total Sulfur Amino Acids/TSAA) ikan.
Fungsi biokimia
Metionin terlibat dalam tiga fungsi biokimia utama. Ia mengambil bagian dalam sintesis protein sebagai penyusun asam amino, berfungsi sebagai donor metil, dan merupakan donor sulfur dalam metabolisme perantara. Sebagai donor metil, metionin mengalami konversi menjadi S-adenosylmethionine, donor utama dalam metabolisme karbon. Metionin dalam kombinasi dengan adenosin trifosfat yang dikatalisis oleh enzim S-adenosylmethionine synthase dan magnesium memainkan peran penting selama sintesis S-adenosylmethionine.
Gugus metil biokimia penting seperti kreatin, kolin, dan karnitin mungkin berasal dari metionin. Belerang yang disediakan oleh metionin melalui sistein digunakan sebagai penyusun glutathione, taurin, dan mukopolisakarida seperti kondroitin sulfat.
Suplemen makanan ikan
Bersama dengan lisin, metionin adalah asam amino pembatas pada banyak bahan baku nabati yang digunakan untuk menggantikan tepung ikan dalam pakan akua. Bungkil kedelai, yang paling banyak digunakan sebagai pengganti tepung ikan dalam makanan ikan dan udang, biasanya kekurangan metionin dan sistein.
Berbagai bentuk metionin dan senyawa lainnya telah dievaluasi kemanjurannya dalam memenuhi kebutuhan total asam amino sulfur pada ikan yang penting secara komersial. Dalam sebagian besar penelitian, bentuk alami L-metionin digunakan sebagai sumber metionin tambahan. Namun, bentuk DL-metionin sintetik juga tersedia.
Ketika DL-metionin disuplai dalam makanan ikan, DL-metionin harus diubah menjadi L-metionin sebelum digunakan dalam tubuh untuk sintesis protein. DL-metionin diubah melalui oksidasi menjadi analog keto dan kemudian menjadi L-metionin melalui transaminasi. Efisiensi dan tingkat konversi bervariasi pada hewan yang berbeda, dan pada sebagian besar ikan yang diteliti hingga saat ini, pemanfaatan DL-metionin dalam makanan sudah cukup efisien.
Analog metionin hidroksil (Methionine Hydroxyl Analogue/MHA) adalah senyawa sintetis yang mengandung sulfur yang juga dapat diubah menjadi metionin melalui proses dua langkah oksidasi dan aminasi karbon alfa. MHA telah banyak digunakan dalam pakan unggas dan babi, dan baru-baru ini dalam pakan eksperimental untuk ikan. Dilaporkan bahwa MHA hanya 26 persen lebih efisien dibandingkan L-metionin untuk ikan lele, namun efisiensi 75-100 persen telah dilaporkan pada sea bass.
Hubungan timbal balik dengan asam amino sulfur lainnya
Sistein adalah asam amino dispensable yang dapat disintesis dari metionin. Jika diet bebas sistein ditawarkan kepada ikan, sebagian dari diet metionin digunakan untuk sintesis protein dan sebagian lagi digunakan untuk produksi sistein, yang dimasukkan ke dalam protein yang disintesis sebagai sistin.
Metionin diyakini diubah menjadi sistein melalui homosistein dan serin. Kehadiran sistein dalam makanan dapat membatasi jumlah metionin yang harus diubah menjadi sistein, sehingga mengurangi jumlah keseluruhan metionin yang dibutuhkan untuk memenuhi persyaratan total asam amino sulfur atau TSAA. Hal ini biasanya disebut sebagai tindakan hemat sistein pada metionin. Oleh karena itu, kandungan metionin dan sistein dalam pakan harus dipertimbangkan bersama-sama dalam memenuhi kebutuhan asam amino sulfur ikan. Sistein dapat menghemat dan menggantikan hingga 50 persen persyaratan TSAA pada ikan mas dan beberapa spesies ikan lainnya
Persyaratan makanan TSAA secara kuantitatif telah diperkirakan untuk beberapa spesies ikan yang penting secara komersial, termasuk salmon (0,70-0,92 persen dari makanan), ikan lele (0,56 persen), ikan sea bass (1,00 persen), dan ikan Mas (1,42 persen dari makanan). Perbedaan spesifik spesies dalam kebutuhan TSAA pada ikan telah didokumentasikan dengan baik.
Manipulasi metionin pada ikan
Beberapa penelitian telah dilakukan dalam beberapa tahun terakhir di laboratorium di Texas A&M University di Texas, AS, untuk mengukur persyaratan TSAA dan mengevaluasi berbagai suplemen dalam ikan sea bass. Studi-studi ini menunjukkan bahwa tingkat metionin yang memadai diperlukan untuk mendukung pertumbuhan optimal, kelangsungan hidup, efisiensi pakan, dan pemanfaatan nutrisi. Sistein dapat menggantikan metionin hingga 50 persen pada ikan.
Studi terbaru juga menunjukkan bahwa analog hidroksi metionin dimanfaatkan dengan baik oleh ikan dalam memenuhi persyaratan TSAA. Penelitian terus dilakukan dalam upaya mengoptimalkan produksi formulasi pakan yang paling murah namun bergizi seimbang untuk budidaya perikanan komersial.