Pakan bernutrisi seimbang sangat penting untuk kesehatan dan kinerja pertumbuhan ikan yang optimal. Protein dan asam amino merupakan nutrisi vital yang mempengaruhi kondisi fisiologis, status imunologi, dan performa pertumbuhan ikan. Meskipun tepung ikan tetap menjadi sumber protein yang disukai dalam pakan ikan, pasokan global yang tinggi membuatnya lebih mahal dan lebih sedikit tersedia. Kendala ekonomi dan dorongan untuk keberlanjutan memerlukan perubahan paradigma menuju tingkat inklusi yang lebih tinggi dari sumber protein alternatif lainnya (protein nabati olahan, produk sampingan dari pertanian, perikanan, atau penyembelihan hewan produksi darat), yang dapat mengakibatkan profil asam amino yang tidak seimbang, terutama asam amino esensial.
Untuk merumuskan profil asam amino yang seimbang untuk pakan ikan, inklusi asam amino kristal menjadi pendekatan yang rasional daripada hanya meningkatkan tingkat inklusi makanan dari sumber protein yang mengandung tingkat ideal EAA (Essentials Amino Acids) yang ditargetkan. Studi saat ini telah mengungkapkan peran penting asam amino dalam fungsi fisiologis, sintesis protein dan hormon, dan respons imun dan antioksidan. Berbagai fungsi arginin, taurin, metionin hidroksi analog (MHA), dan triptofan pada ikan nutrisi dan kesehatan telah ditinjau, memberikan informasi penting untuk studi dan penerapan di masa mendatang.
Metionin adalah asam amino yang sangat diperlukan secara nutrisi, dan istimewa di antara asam amino yang sangat diperlukan lainnya karena mengandung atom belerang. Metionin adalah donor metil utama dalam organisme melalui S-adenosilmetionin melalui jalur transmetilasi, yang penting untuk beberapa metabolit penting, seperti fosfatidilkolin dan kreatin. Metionin juga berperan dalam sintesis sistein dan glutathione melalui jalur transsulfurasi, yang bersama dengan metionin diperlukan untuk sintesis protein dan sistem antioksidan (Elango, 2020). Dengan demikian, metionin tidak hanya berfungsi sebagai substruktur untuk sintesis protein tetapi juga sebagai molekul pensinyalan untuk mengatur imunitas, metabolisme energi, dan reproduksi (Wang et al., 2021).
Proses metabolisme metionin
Metionin biasanya tersedia dalam bentuk DL dan L-metionin adalah isomer alami dan dapat diserap dengan cepat dan digunakan secara efisien oleh hewan, sedangkan D-metionin harus ditransaminasi menjadi asam α-keto oleh D-metionin oksidase, dan asam α-ketoa selanjutnya diubah menjadi L-metionin, dikatalisis oleh transaminase (Wu dan Thompson, 1989). Pada organisme, L-metionin harus diaktifkan oleh ATP untuk menghasilkan S-adenosil-metionin (SAM), yang merupakan donor utama gugus metil.
Berbagai bentuk metionin dan bioavailabilitasnya
Berbagai bentuk metionin yang digunakan dalam pakan ikan telah ditinjau oleh Nunes et al. (2014). Secara singkat, DL-metionin adalah metionin kristal yang paling umum digunakan dalam pakan ternak dan mengandung campuran isomer D-dan L dari metionin, sedangkan asam DL-2-hidroksi-4-metiltiobutanoat (HMTBa), MHA, dan DL-methionyl-DL-methionine (Met-Met) adalah bentuk metionin kristal yang baru dikembangkan.
Persyaratan metionin ikan
Sebanyak 52 penelitian ditinjau yang merancang lebih dari empat tingkat metionin dan menggunakan analisis statistik untuk memperkirakan kebutuhan metionin ikan tertentu. Persyaratan metionin dari spesies ikan budidaya berkisar antara 0,49% sampai 2,5% dari makanan (1,49% sampai 4,7% dari protein makanan). Ini konsisten dengan kesimpulan sebelumnya bahwa kebutuhan metionin makanan ikan berkisar antara 0,5% hingga 1,5% dari makanan (1,3% hingga 4,5% dari protein makanan) (Habte-Tsion, 2020; NRC)
Interaksi metionin dengan sistein dan taurin
Metionin tidak hanya berpartisipasi dalam sintesis protein tetapi juga berfungsi sebagai donor metil dan sumber belerang yang penting untuk biosintesis sistin dan taurin (Andersen et al., 2016; Michelato et al., 2018). Interaksi metabolik dan nutrisi metionin dengan sistin dan taurin telah diilustrasikan pada banyak organisme. Pertama, metionin dan sistin adalah asam amino yang mengandung sulfur (SAA) utama. Sistin hanya dapat disintesis dari prekursor metionin.
Efek metionin pada kinerja pertumbuhan
Tingkat metionin yang sesuai dapat meningkatkan kinerja pertumbuhan ikan dan telah banyak dibuktikan pada berbagai spesies ikan.
Pemanfaatan pakan
Peningkatan pertumbuhan ikan dengan inklusi metionin sangat terkait dengan peningkatan efisiensi pemanfaatan pakan. Diet metionin yang optimal menyebabkan rasio konversi pakan (FCR) terendah yang diamati pada banyak spesies ikan, seperti ikan mas rumput (Fang et al., 2021; Ji et al., 2022), ikan mas gibel (Wang et al., 2016a), lele perak (Rotili et al., 2018), bass mulut besar (Wang et al., 2021), cobia (He et al., 2019; Wang et al., 2016c), ikan mas India (Cirrhinus mrigala, (Hamilton)) (Khan dan Abidi, 2013).
Sebagai EAA, metionin adalah asam amino pembatas pertama dalam protein nabati dan hewani, diikuti oleh lisin (Chu et al., 2014; Nunes et al., 2014). Metionin tambahan diperlukan untuk pakan komersial saat tepung ikan diganti dengan sumber protein lain, terutama protein nabati. Meskipun banyak penelitian telah dilakukan tentang metionin yang mempengaruhi pertumbuhan dan kondisi kesehatan berbagai ikan, tinjauan sistematis tentang peran nutrisi dan peningkatan kesehatan masih kurang.
Kesimpulan
Metionin adalah asam amino esensial pembatas dalam pakan ikan ketika tingkat inklusi tinggi dari sumber protein non-tepung ikan digunakan. Metionin terlibat dalam berbagai jalur metabolisme dan berpartisipasi dalam banyak proses fisiologis. Berbagai bentuk metionin tersedia di pasaran dengan ketersediaan hayati yang berbeda dan harus diubah menjadi L-isoform sebelum digunakan oleh ikan. Persyaratan metionin dari berbagai ikan berkisar antara 0,49% sampai 2,5% dari makanan (1,49% sampai 4,7% dari protein makanan).
Sebagian besar penelitian memperkirakan kebutuhan metionin ikan tertentu menggunakan L-metionin atau DL-metionin, dan dengan pengembangan sumber metionin baru, beberapa persyaratan mungkin perlu diperkirakan ulang baik dari aspek efisiensi pemanfaatan dan aspek ekonomi. Selain itu, karena prevalensi inklusi lipid yang tinggi dalam makanan ikan dan ikan memiliki kemampuan tinggi untuk menggunakan lipid sebagai sumber energi, metionin dapat mengatur metabolisme lipid melalui berbagai jalur dari kadar lipid makanan.