Budidaya udang vanname (Litopenaeus vannamei) mewakili salah satu segmen dengan pertumbuhan dan profitabilitas tertinggi dalam industri akuakultur global. Beberapa karakteristik termasuk tingkat pertumbuhan yang tinggi, kelangsungan hidup dan toleransi terhadap berbagai salinitas menjelaskan mengapa udang vannamei menyumbang hamper 80 persen dari total produksi udang budidaya secara global.
Hujan deras dalam kondisi yang lama dapat menurunkan salinitas di muara secara signifikan, sehingga mempengaruhi produksi normal di tambak udang yang menggunakan air ini untuk kolam produksinya. Hal ini menyebabkan tekanan osmotik pada udang budidaya, oleh karena itu diperlukan pencarian alternatif dengan mengkompensasi salinitas rendah melalui nutrisi yang tepat.
Budidaya pada salinitas rendah menimbulkan serangkaian tantangan, seperti pengelolaan lingkungan akibat kekurangan mineral tertentu, dan pengelolaan sistem resirkulasi dan kepadatan yang lebih tinggi daripada tradisional. Semua ini mengarah pada pengembangan pakan udang yang dirancang untuk memenuhi kebutuhan hewan dalam kondisi ini.
Kekurangan ion-ion utama (terutama kalium K+ dan magnesium Mg+2) diperbaiki di dalam air dengan penambahan garam dari mineral-mineral ini, untuk mencapai konsentrasi yang diperlukan agar setara dengan air laut yang diencerkan pada salinitas yang sama. Dengan menggunakan persamaan Boyd dan Thunjai (2003), kita dapat memperkirakan: SECx = (Sp) (Rx) dengan SECx adalah konsentrasi ekivalen ion x dalam air laut; Sp adalah salinitas air di kolam; dan Rx adalah perbandingan antara konsentrasi ion x dalam air laut dengan salinitas air laut normal. Nilai untuk Rx disajikan untuk kondisi pertumbuhan yang baik bagi udang budidaya, profil ionik air bersalinitas rendah harus memiliki tingkat dan proporsi ion spesifik yang memadai (Na+ : K+, Mg2+ : Ca2+, dll.), yang harus sama dengan air laut. Misalnya, rasio Na+: K+ adalah 28:1. Untuk mengatasi rendahnya proporsi Na+: K+ dan Mg2+: Ca2+, di dalam air, suplementasi ion dapat dilengkapi dengan penambahan mineral ini ke dalam pakan, yang memungkinkan udang menyerap ion-ion ini di saluran pencernaannya dan berkontribusi pada penyesuaian dengan menambahkan garam ke dalam air.
Osmoregulasi pada udang : titik isosmotik dan salinitas optimum
Fluktuasi lingkungan budidaya memicu respon adaptif yang cenderung menjaga keseimbangan (homeostatis) pada organisme, yang berdampak pada fungsi fisiologis dan pada akhirnya mempengaruhi pertumbuhan dan kelangsungan hidup. Karena kemampuannya yang besar dalam mempertahankan regulasi osmotik dan ioniknya di beberapa media salinitas, udang vannamei dapat menghuni perairan dengan salinitas lebar berkisar antara 0,5 hingga 60 ppt.
Osmoregulasi pada udang merupakan fungsi fisiologis penting dalam adaptasinya terhadap perubahan lingkungan. Kapasitas osmoregulasi ditentukan oleh perbedaan antara osmolaritas serum hemolimfa dan osmolaritas medium. Kapasitas osmoregulasi udang vanname meningkat secara alami saat hewan mencapai tahap dewasa, dengan udang terkecil menjadi osmoregulator terbaik. Pada spesies akuatik, osmoregulasi bergantung pada transpor aktif ion oleh pompa elektrogenik membran sel, berdasarkan aktivitas adenosin trifosfat (ATP; bahan kimia organik kompleks yang mengirimkan energi untuk menggerakkan banyak proses dalam sel hidup). Udang vannamei menunjukkan titik isosmotik (dimana konsentrasi zat terlarut berada dalam kesetimbangan yang sama di luar dan di dalam sel) sekitar 718 mOsm/kg.
Oleh karena itu, udang vannamei dapat mencapai kelangsungan hidup dan pertumbuhan optimal pada perairan dengan salinitas 20 hingga 25 atau 26 ppt, dengan pola regulasi hiperosmotik pada salinitas rendah dan pola regulasi hiposmotik pada salinitas tinggi. Di antara spesies penaeid, udang vannamei merupakan salah satu spesies yang mempunyai kapasitas osmoregulasi terbaik.
Peningkatan ekskresi senyawa nitrogen pada udang L. vannamei vanname yang terbiasa dengan salinitas rendah disebabkan oleh peningkatan katabolisme asam amino yang terlibat dalam pengaturan tekanan osmotik hemolimfa. Dengan meningkatkan ekskresi amonium, pengambilan natrium terjadi melalui pompa pertukaran Na+/NH4+ untuk mempertahankan konsentrasi osmotik hemolimfa. Pada media hiperosmotik, mekanisme fisiologis ini dianggap bertanggung jawab untuk menjaga tekanan osmotik pada udang vanname.
Dari sudut pandang produksi, adaptasi ini memerlukan biaya yang berarti penurunan berat badan dan kelangsungan hidup. Beberapa peneliti telah mengaitkan titik isosmotik dengan kondisi optimal bagi pertumbuhan udang vanname. Namun, pertumbuhan yang lebih baik tidak selalu sejalan dengan titik isosmotik yang dilaporkan. Udang L. vannamei tumbuh paling baik pada salinitas di bawah titik isosmotik. Di kolam dengan salinitas rendah, setelah udang beradaptasi, prinsip umumnya adalah mempertahankan proporsi ion utama yang setara dengan air laut.
Pentingnya kalium dan magnesium untuk kelangsungan hidup
Kalium (K+) adalah kation intraseluler utama yang diperlukan untuk berfungsinya regulasi ion, keseimbangan asam-basa, dan metabolisme basa. K+ penting untuk aktivasi Na+/K+ATPase [natrium-kalium adenosin trifosfatase, juga dikenal sebagai pompa Na⁺/K⁺ atau pompa natrium-kalium, adalah enzim dalam membran plasma semua sel hewan yang memiliki beberapa fungsi dalam fisiologi sel], komponen penting dalam pengaturan volume intraseluler. Aktivitas enzim mungkin berhubungan langsung dengan konsentrasi K+, yang bila tidak mencukupi akan mempengaruhi kemampuan osmoregulasi secara efektif. Ketidakseimbangan konsentrasi K+ dan Na+ pada hemolimfa dapat menyebabkan kematian pada udang. Kurangnya konsentrasi K+ yang memadai di profil perairan berdampak negatif terhadap kelangsungan hidup udang.
Penelitian lain melaporkan bahwa dalam kondisi salinitas rendah, pakan yang mengandung K+ chelated mendukung tingkat pertumbuhan yang relatif lebih tinggi dibandingkan pakan basal ketika diuji dengan udang berat 0,5 gram. Hal ini menunjukkan manfaat suplementasi dan suplementasi tersebut diperlukan di perairan dengan salinitas rendah. Hal ini juga dilaporkan pada udang windu (Penaeus monodon) oleh Shiau dan Hsu (1999), yang menggambarkan adanya kebutuhan yang tidak dapat dipenuhi hanya dengan kalium yang tersedia dalam air payau, yang mengandung 360 ppm K+.
Kalium dan magnesium merupakan kation penting untuk pertumbuhan, kelangsungan hidup dan osmoregulasi udang. Mg2+ adalah kation terbanyak kedua di dalam sel, yang dibutuhkan oleh udang karena ia bertindak sebagai kofaktor dalam banyak reaksi enzimatik yang penting untuk fungsi normal organisme. Ini terlibat dalam osmoregulasi, sintesis protein dan pertumbuhan. Mg2+ juga penting dalam metabolisme jaringan tulang dan transmisi neuromuskular. Enzim Na+/K+ATPase penting dalam regulasi osmotik dan ionik dalam aklimatisasi pada media salinitas rendah. Pada udang dan tanpa adanya Mg2+, enzim ini tidak menghidrolisis ATP.
Pada salinitas rendah, kadar Mg2+ juga berkorelasi dengan kelangsungan hidup udang untuk osmoregulasi. Cheng et al. (2005) mengevaluasi respon pertumbuhan udang vannamei yang dibesarkan pada air bersalinitas 3 ppt dan menetapkan kebutuhan optimal sebesar 2,60 hingga 3,46 gram Mg2+/kg. Kekurangan Mg2+ atau K+ dapat mempengaruhi aktivitas enzim Na+/K+ATPase pada udang.
Kesimpulan
Produksi udang dapat ditingkatkan secara signifikan, dan oleh karena itu memperoleh margin ekonomi yang lebih baik ketika memperbaiki kekurangan/fluktuasi mineral dalam profil air tambak terutama untuk Mg2+ dan K+ melalui suplementasi mineral-mineral ini dalam pakan. Penambahan ini menunjukkan hasil yang menjanjikan baik di tingkat lapangan maupun laboratorium, dilengkapi dengan garam yang digunakan untuk mengoreksi muatan ionik dalam sistem kultur dengan salinitas rendah.
