Aktivitas fisiologis hewan dapat dipengaruhi oleh komunitas mikroba usus. Asam organik (Organic Acid/OA) merupakan senyawa dengan sifat antimikroba yang dapat memodulasi mikroflora usus, menghambat pertumbuhan patogen oportunistik (misalnya Vibrio sp., Aeromonas sp.), dan memberikan manfaat lainnya. Faktanya, mekanisme antibakteri OA bekerja dengan menurunkan pH sitoplasma bakteri dan mengganggu reaksi seluler normal.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa diet yang mengandung OA seperti asam sitrat, asam format, dan asam suksinat secara efektif meningkatkan respon imun dan antioksidan pada udang L. vannamei bila dibandingkan dengan kelompok yang tidak diberi suplemen. OA meningkatkan ketahanan hewan terhadap penyakit dengan mengendalikan populasi mikroba usus dan menstimulasi sistem kekebalan tubuh.
Asam tartarat (Tartaric Acid/TA) merupakan senyawa kimia yang diperoleh dari proses biologis (fermentasi) dan kimia yang juga secara alami terdapat pada berbagai buah-buahan seperti anggur, pisang, leci, ceri manis, alpukat, dan asam jawa. TA semakin populer dalam kegiatan makanan dan farmasi karena berbagai sifat biologisnya. Sifat-sifat tersebut termasuk mengatur keasaman, meningkatkan umur simpan dan sifat sensorik makanan, menstimulasi sistem kekebalan tubuh, dan menunjukkan efek antibakteri, antioksidan dan anti-inflamasi.
Bakteri Vibrio parahaemolyticus merupakan patogen oportunistik yang terkenal dalam industri budidaya laut dan dikaitkan dengan munculnya penyakit nekrosis hepatopankreatik akut (AHPND) yang serius pada udang budidaya. Salah satu strategi efektif untuk meningkatkan ketahanan terhadap infeksi vibriosis dan meningkatkan proses fisiologis lainnya pada udang budidaya adalah pemberian OA dalam pakannya.
Hasil penelitian dari Yousefi, M. et al. 2024. Diet Asam Tartarat Meningkatkan Kinerja Pertumbuhan, Mikrobiota Usus, Aktivitas Enzim Pencernaan, Imunitas Hemolimfa, Penanda Antioksidan, dan Ketahanan Penyakit Terhadap Vibrio parahaemolyticus pada Udang vanname. Melaporkan penelitian untuk mengevaluasi potensi manfaat asam tartarat dalam makanan terhadap penanda pertumbuhan dan nutrisi, profil mikrobiota usus, enzim pencernaan, respon imunohemosit dan antioksidan udang putih Pasifik (Litopenaeus vannamei), dan tingkat kelangsungan hidup setelah tantangan perendaman dengan V. parahaemolyticus.
Rancangan Penelitian
Pekerjaan ini dilakukan dengan rancangan acak lengkap di laboratorium yang berlokasi di Bardstan (Kota Dyer, Provinsi Bushehr, Iran). Efek dari Tartarat Acid/TA makanan pada indeks pertumbuhan, mikrobiota usus, tingkat enzim pencernaan, penanda antioksidan dan imunologi pada udang L. vannamei, dan tingkat kelangsungan hidup setelah tantangan perendaman 14 hari dengan V. parahaemolyticus diselidiki. Enam ratus ekor udang (3,26 ± 0,05 gram) dari pemasok komersial ditebar ke dalam 15 tangki fiberglass berukuran 300 liter dengan kapasitas 40 ekor per tangki. Udang diberi pakan percobaan yang dilengkapi dengan lima konsentrasi TA yang berbeda termasuk 0 (TA0), 2,5 (TA2.5), 5 (TA5), 7,5 (TA7.5), dan 10 g/kg (TA10) selama 56 hari.
Di akhir percobaan, seluruh udang dihitung dan ditimbang, sedangkan parameter kinerja pertumbuhan, rasio konversi pakan, rasio efisiensi protein, dan tingkat kelangsungan hidup dihitung.
Hasil penelitian
Dalam beberapa tahun terakhir, pengasaman pakan aqua dengan penambahan OA telah terbukti memberikan beberapa manfaat bagi kesehatan sistem pencernaan dan pertumbuhan berbagai hewan air yang dibudidayakan. Dalam penelitian yang dilaporkan di sini, pakan yang diperkaya dengan TA dengan dosis 5–10 gram per kg secara signifikan meningkatkan pertambahan berat badan (WG), berat akhir (FW), laju pertumbuhan spesifik (SGR) dan rasio konversi pakan (FCR).
Beberapa penelitian telah melaporkan bahwa memasukkan OA ke dalam makanan meningkatkan kecernaan nutrisi, penyimpanan protein dan energi, yang menyebabkan peningkatan signifikan dalam rasio efisiensi protein (PER), FCR dan SGR pada udang. Peneliti lain telah melaporkan bahwa OA dalam makanan meningkatkan ketersediaan nutrisi dengan menurunkan pH. Tindakan ini disertai dengan reaksi kimia yang memfasilitasi penyerapan fosfor dan mineral lainnya.
Selain itu, OA berpartisipasi dalam aktivitas metabolisme sehingga meningkatkan pembentukan adenosin trifosfat (ATP; suatu nukleotida yang menyediakan energi untuk menggerakkan dan mendukung banyak proses dalam sel hidup), yang pada gilirannya meningkatkan kinerja pertumbuhan dan pemanfaatan pakan.
Para peneliti telah menunjukkan bahwa pengasaman pakan akuatik dengan OA dapat mengatur mikrobiota usus dengan meningkatkan strain bermanfaat yang tahan terhadap keasaman, seperti bakteri asam laktat (BAL) dan menghancurkan bakteri yang sensitif terhadap pH rendah. Laporan sebelumnya telah mengungkapkan bahwa BAL usus memainkan peran penting dalam modulasi kapasitas enzimatik usus, sehingga meningkatkan kinerja pertumbuhan inang.
Dalam penelitian ini, dimasukkannya TA dalam pakan eksperimental dengan dosis 5-10 gram per kg meningkatkan kelimpahan BAL asli di usus, yang dikaitkan dengan peningkatan aktivitas enzim pencernaan usus dan kinerja pertumbuhan. Demikian pula, temuan lain menunjukkan bahwa peningkatan populasi BAL menyebabkan peningkatan aktivitas enzim pencernaan pada L. vannamei dan spesies akuatik lainnya.
Mengenai uji tantangan, angka kematian (Mortality Rate/MR) udang L. vannamei yang terpapar V. parahaemolyticus selama tantangan 14 hari. Pada akhir periode tantangan, semua kelompok udang yang diberi suplemen memiliki tingkat kematian yang jauh lebih rendah. MR dibandingkan dengan kelompok kontrol, TA0. MR terendah diamati pada kelompok TA7.5, dengan MR yang jauh lebih rendah dibandingkan kelompok yang diberi TA lainnya.
Udang dan krustasea lainnya tidak memiliki respons imun spesifik yang berkembang dan, tidak seperti ikan, mereka hanya mengandalkan beberapa respons imun bawaan, sehingga meningkatkan sistem imun bawaan pada udang budidaya sangatlah penting. Sirkulasi hemosit (sel yang terlibat dalam sistem kekebalan invertebrata dan ditemukan di dalam hemolimfa) adalah mediator utama dalam menciptakan respons seluler dan humoral pada krustasea.
Menentukan jumlah hemosit adalah salah satu indikator yang paling dapat diandalkan untuk menentukan pengaruh diet yang dimanipulasi terhadap kekebalan. Dalam penelitian ini, jumlah hemosit total (THC) pada udang meningkat tajam pada semua kelompok yang diberi suplemen TA, hal ini mungkin terkait dengan pelepasan maksimum mineral seperti tembaga dan besi. Konsisten dengan hasil tersebut, peneliti lain telah melaporkan bahwa memberi makan udang L. vannamei dengan natrium butirat OA secara signifikan meningkatkan jumlah THC udang. Dalam penelitian lain, jumlah THC dilaporkan lebih tinggi pada udang L. vannamei yang diberi makanan yang dilengkapi dengan asam format dan pigmen astaxanthin.
Meningkatkan reaksi enzimatik atau non-enzimatik dari sistem antioksidan selama periode budidaya memainkan peran penting dalam meningkatkan kesehatan krustasea terhadap faktor stres biologis atau non-biologis. Memasukkan OA ke dalam makanan merupakan salah satu teknik paling praktis dan efektif yang digunakan untuk meningkatkan status antioksidan udang L. vannamei yang dibudidayakan. Dalam penelitian ini, peningkatan ketersediaan mineral sebagai kofaktor enzim antioksidan dapat menjadi salah satu alasan yang mungkin untuk meningkatkan status antioksidan pada kelompok yang diberi suplemen.
Meningkatkan tingkat kelangsungan hidup terhadap infeksi fatal adalah salah satu tujuan utama penambahan biostimulan ke dalam pakan air. Dalam penelitian ini, pakan yang difortifikasi dengan TA pada semua konsentrasi mendorong penurunan angka kematian udang secara signifikan dibandingkan dengan hewan yang diberi perlakuan TA0. Selain itu, MR minimum diperoleh pada kelompok TA 7.5, yaitu tiga kali lebih rendah dibandingkan kelompok kontrol. Hal ini dapat dikaitkan dengan pengaturan mikroflora usus yang lebih baik, peningkatan kapasitas kekebalan dan antioksidan udang pada perlakuan eksperimental ini. Peneliti lain telah melaporkan hal serupa, peningkatan resistensi terhadap V. parahaemolyticus pada L. vannamei yang diberi makanan dengan asam format, dan asam sitrat ditambah asam sorbat.
Kesimpulan
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa diet Tartarat Acid/TA meningkatkan penanda pertumbuhan dan sistem pertahanan udang L. vannamei. Peningkatan penting dalam indeks pertumbuhan, pemanfaatan pakan, aktivitas enzim pencernaan, parameter kekebalan hemolimfa, status antioksidan, dan ketahanan terhadap penyakit V. parahaemolyticus sebagian besar tercatat pada udang yang diberi pakan TA7.5. Hasil ini menunjukkan bahwa TA dapat dianggap sebagai imunopotensiator baru dan stimulator pertumbuhan dalam pakan untuk budidaya L. vannamei.
