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.

Beberapa penelitian telah melaporkan bahwa diet yang mengandung OA seperti asam sitrat, asam format, dan asam suksinat secara efektif meningkatkan respon imun dan antioksidan pada udang 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 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. J .Mar.Sci.Eng.2024, 12(1), 83, melaporkan evaluasi potensi manfaat asam tartarat dalam makanan terhadap penanda pertumbuhan dan nutrisi, profil mikrobiota usus, enzim pencernaan, respons imunohemosit dan antioksidan udang putih Pasifik (Litopenaeus vannamei), dan tingkat kelangsungan hidup setelah tantangan perendaman dengan V. parahaemolyticus.

Set Up penelitian

Pekerjaan ini dilakukan dengan rancangan acak lengkap di laboratorium yang berlokasi di Bardstan (Kota Dyer, Provinsi Bushehr, Iran). Efek dari TA makanan pada indeks pertumbuhan, mikrobiota usus, tingkat enzim pencernaan, penanda antioksidan dan imunologi pada L. vannamei, dan tingkat kelangsungan hidup setelah tantangan perendaman 14 hari dengan V. parahaemolyticus diselidiki. Enam ratus 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 pembahasan

Dalam beberapa tahun terakhir, pengasaman pakan akuatik dengan penambahan OA telah terbukti memberikan beberapa manfaat bagi kesehatan sistem pencernaan dan pertumbuhan berbagai hewan air yang dibudidayakan. Dalam penelitian yang dilaporkan disini, 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). Hasil yang sebanding dilaporkan untuk udang L. vannamei yang diberi pakan dengan asam suksinat pada konsentrasi 5 gram per kg, menghasilkan FW dan SGR yang lebih tinggi dan FCR yang lebih rendah; dan juga untuk L. vannamei yang diberi pakan yang dilengkapi dengan 2 persen potasium diformat (KDF).

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 LAB 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 udang 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 ditunjukkan. 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 udang dan krustasea lainnya.

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 penelitian lain telah melaporkan bahwa memberi makan udang L. vannamei dengan sodium butirat 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 udang 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 memungkinkan 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 akuatik. 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 udang L. vannamei yang diberi makanan dengan asam format, dan asam sitrat ditambah asam sorbat.

Kesimpulan

Vitamin C dibutuhkan oleh udang untuk pembentukan kolagen yang tepat dan perbaikan luka. Kekurangan yang parah dapat menyebabkan sindrom “Black Death”, yang ditandai dengan lesi melanisasi hitam. Kebutuhan vitamin C untuk udang awalnya terlalu tinggi karena penggunaan vitamin C dalam bentuk kristal, yang rentan terhadap kehilangan tinggi akibat pengolahan pakan, penyimpanan, dan pencucian di air. Perkiraan kebutuhan menggunakan bentuk terfosforilasi stabil berkisar antara 40 hingga 430 ppm untuk berbagai spesies dan tahap kehidupan. Peningkatan kadar vitamin C dalam makanan telah terbukti meningkatkan ketahanan terhadap penyakit, guncangan salinitas, dan tekanan lainnya