Seiring dengan intensifikasi budidaya, berbagai masalah seringkali muncul dan menjadi tantangan baru bagi keberlanjutan budidaya perikanan. Salah satu permasalahan yang dapat mempengaruhi produksi dan ekonomi adalah penyakit. Antibiotik banyak digunakan untuk menanggulangi berbagai penyakit. Namun demikian, penggunaan antibiotik ini sangat dibatasi bahkan hanya beberapa bahan aktif saja yang diizinkan untuk digunakan. Keterbatasan penggunaan antibiotik ini memunculkan bahan-bahan lain yang bukan antibiotik namun efektif untuk mencegah ataupun mengatasi penyakit ikan. Salah satu jenis bahan yang dapat digunakan adalah asam organik.
Asam organik merupakan komponen karbosiklik organik dari formula struktur umum R-COOH yang asiditasnya berkaitan dengan kelompok karboksil (-COOH). Asam organik termasuk asam lemah sebab terdisosiasi dalam air membentuk ion H+ dan ion karboksilat (-COO-). Asam organik yang sering digunakan sebagai asidifier pada pakan hewan adalah asam asetat, butirat, sitrat, format, lactat, malic, propionat, dan sorbat. Asam organik rantai pendek dan garamnya atau campurannya umum digunakan sebagai alternatif antibiotic growth promotor (AGP). Bahan ini sudah banyak digunakan di peternakan ayam dan babi untuk menaikkan nafsu makan, menurunkan konversi pakan, dan kesehatan. Dalam saluran pencernaan, asam organik akan menurunkan pH di lambung dan usus melalui pengiriman ion H+ dan menghambat bakteri gram negatif melalui disosiasi asam dan produksi anion dalam sel bakteri. Suplementasi dengan asam organik akan memicu penurunan pH usus, perbaikan rentensi nitrogen, dan peningkan digestibilitas nutrisi.
Efek asam organik terhadap pertumbuhan, penggunaan nutrisi, dan resistensi penyakit telah dipelajari di berbagai studi perikanan dan hasilnya tidak selalu konsisten. Hal ini bergantung pada jenis ikan, ukuran/umur ikan, kadar asam organik, bentuk asam organik/garam/kombinasinya, komposisi dan kandungan gizi pada pakan yang diujicobakan, kapasitas penyangga komponen pakan, kondisi lingkungan, dan manajemen pakan. Namun demikian, sebagian besar data menyatakan bahwa asam organik bagus sebagai suplemen untuk meningkatkan pertumbuhan, efisiensi penggunaan pakan, kecernaan pakan, dan meningkatkan populsi mikroflora lambung, dan meningkatan resistensi terhadap penyakit.
Dari sekian banyak jenis asam organik, pemilihan jenis asam organik yang ingin digunakan bergantung pada tujuan yang diharapkan, misalnya memperbaiki kecernaan, pertumbuhan dll. Mencampurkan beberapa jenis asam organik dapat memodulasi lingkungan menjadi asam kuat dan meningkatkan efikasi melawan mikroorganisme. Campuran asam organik dengan khasiat sebagai anti jamur, anti bakteri, dll dapat meningkatkan efek sinergis dibandingkan hanya menggunakan satu jenis asam organik saja. Ditinjau dari kestabilan garam dalam pakan, molekul dengan angka karbon yang lebih tinggi seperti butirat (4C), laktat (3C), dan sitrat (6C) tidak mudah mengalami peluruhan.
Asam organik sebagai antimikroba
Berbagai asam organik diketahui memiliki kemampuan antimikroba yang baik. Pada percobaan dengan menggunakan ikan nila, campuran asam organik 1% dalam pakan terbukti mampu berfungsi sebagai antimikroba dan antibiotic growth promotor (AGP) sebaik antibiotik oksitetrasiklin. Campuran asam organik 1% ini dapat memperbaiki kecernaan nutrien dengan mengurangi kompetisi mikroba, menekan pertumbuhan mikroba. Keefektifan asam organik sebagai antimikroba ini bersifat bakterisidal dan bakteriostatik. Asam organik akan menghambat pertumbuhan bakteri dengan memperpanjang fase lag. Asam organik diketahui bersifat lipofilik sehingga bebas masuk dalam sel membran mikroorganisme ke sitoplasma. Di dalam sitoplasma, asam organik akan terdisosiasi menjadi proton dan anion yang tidak dapat menembus membran sel. Akumulasi proton ini akan menurunkan pH intraseluler (terjadi pengasaman), mengganggu permeabilitas membran, menghambat reaksi enzim dan sistem transpor nutrien sehingga pertumbuhan bakteri dicegah. Penurunan pH hingga 5 dapat menghambat pertumbuhan bakteri gram negatif.
Pada sebuah studi pemberian asam organik pada udang, diketahui bahwa sodium propionat memiliki potensi yang lebih besar sebagai suplemen pakan dibandingkan sodium asetat, butirat, sitrat, format, dan laktat. Garam-garam asam organik seperti sodium butirat, propionat, dan asetat memiliki kemampuan melawan bakteri Vibrio pada udang. Asam organik pada berbagai uji tantang diketahui dapat menurunkan mortalitas. Potassium diformat pada uji tantang ikan nila dengan Streptococcus agalactiae dapat membantu menurunkan mortalitas total.
Pada aplikasinya asam organik dapat dikombinasikan dengan substansi antimikrobial lainnya seperti fitokimia atau permeabilizer sehingga dapat diperoleh efek sinergisme yang efektif melawan bakteri patogen. Disamping dapat menghambat infeksi, kombinasi asam organik, permeabilizer dan fitokimia mampu meningkatkan pertumbuhan dan konversi pakan.
Asam organik sebagai pengawet makanan
Asam organik dapat digunakan dalam pengawetan pakan. Asam organik mampu menurunkan ancaman kontaminasi mikroba termasuk jamur dan bakteri patogen yang mungkin tumbuh saat pakan disimpan. Asam organik yang sering digunakan sebagai penghambat jamur adalah propionat, sorbat, benzoic,dan asam asetat. Sedangkan garam asam organik yang dapat menghambat jamur adalah kalsium propionat, potasium sorbat, dan sodium benzoat. Bentuk asam lebih efektif digunakan sebagai penghambat jamur dibandingkan garam. Asam propionat banyak direkomendasikan sebagai salah satu asam organik yang ekonomis untuk menghambat jamur. Bentuk garam dari asam organik ini berbentuk lebih padat, tidak begitu volatil, tidak berbau, mudah dihandle, kurang korosif, dan lebih mudah larut dibandingkan bentuk asam. Asam propionat diketahui dapat mencegah pembetukan ochratoxin dari Aspergillus sulphureus dan Penicillium viridicatum.
Tabel. Formula, karakteristik fisika dan kimia beberapa asam organik dan garam yang umum digunakan dalam pakan hewan (Modifikasi dari Dibner dan Butin (2002) dan Mroz (2005))
Asam organik meningkatkan pertumbuhan dan kecernaan pakan
Asam organik dalam perikanan umum digunakan sebagai acidifier, meningkatkan efek absorbsi mineral, kecernaan nutrisi dengan menurunkan pH saluran pencernaan terutama di lambung dan usus. Asam sitrat dan laktat merupakan dua jenis asam organik yang dapat meningkatkan perilaku makan pada ikan. Di dalam saluran pencernaan, asam organik akan terdifusi secara pasif ke dalam epitel pencernaan, menyuplai energi pembaruan epitel usus dan kesehatan lambung. Asam oganik dapat meningkatkan enzim pencernaan, merubah perilaku mikroba usus, meningkatkan kelarutan mineral selama proses pncernaan, sehingga menghasilkan komponen gizi yang lebih bernilai.
Potensi asam organik untuk meningkatkan kecernaan pakan dan hidrolisis protein telah dilakukan pada berbagai spesies. Misalnya pada ikan rainbow trout, tokolan nila dengan sodium diformat dan udang dengan sodium butirat. Pada studi tersebut diketahui bahwa pemberian asam organik dapat meningkatkan kecernaan protein, lemak, asam amino. Pada udang, pemberian sodium butirat dapat meningkatkan kecernaan bahan kering, protein kasar, dan energi sehingga dapat meningkatkan berat badan, kelangsungan hidup, dan konversi pakan.
Kemampuan asam organik untuk meningkatkan pertumbuhan pada ikan banyak memiliki pro dan kontra. Pada beberapa studi, efek meningkatkan pertumbuhan tidak dijumpai. Hal ini dimungkinkan oleh adanya beragamya spesies, jenis asam organik dan dosis yang digunakan.
Referensi untuk dibaca
Fabay, R.V., A.E. Serrano, M.S. Alejos, J.V. Fabay, 2022. Effects of dietary acidification and acid source on fish growth and feed efficiency (Review).World academy of sciences journal
Israel, D. 2021. Choosing the right organic acids blend for aquaculture feed. Link https://www.aquafeed.co.uk/choosing-the-right-organic-acids-blend-for-aquaculture-feed-24937/
Lee, C.S., C. Lim, D.M. Gatlin III, & C. D. Webster (Ed). 2015. Dietary nutrients, additives, and fish health. Wiley Blackwell: New Jersey
Nates, S.F (Ed). 2016. Aquafeed formulation. Academic Press
Ng, W.K., Koh, C.B., Romano, N. Abdullah, S.Z. 2016. Efficacy of dietary organic acids as an alternative to antibiotics in tilapia farming. Aquaculture Asia Pacific 12(2): 32-38
Zahrah, S. & Ng. 2016. Effects of dietary organic acid blend and oxytetracycline on the growth, nutrient utilization and total cultivable gut microbiota of the red hybrid tilapia (Oreochromis sp.) and resistance to Streptococcus agalactiae. Aquaculture research 47: 357-369
