| dc.description.abstract | Karbohidrat merupakan sumber energi yang memiliki harga yang lebih rendah, suplai lebih banyak, dapat meningkatkan efisiensi penggunaan energi protein, serta dapat menurunkan limbah nitrogen. Akan tetapi, kemampuan ikan dalam memanfaatkan karbohidrat rendah dan dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti spesies, ukuran, kadar karbohidrat dan sumber karbohidrat. Oleh sebab itu dibutuhkan upaya produksi ikan yang dapat memanfaatkan karbohidrat dengan baik. Ikan gurami merupakan salah satu ikan yang dapat memanfaatkan karbohidrat tinggi, namun mekanisme pemanfaatannya belum banyak diketahui. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa mekanisme pemanfaatan karbohidrat dapat dievaluasi dengan pendekatan respons molekuler dan fisiologis pascaperlakuan pakan berkarbohidrat. Akan tetapi informasi molekuler ikan gurami, baik informasi sekuens gen terkait metabolisme karbohidrat maupun tingkat ekspresi gen masih sangat terbatas.
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi gen dan mengevaluasi respons molekuler melalui analisis transkriptomik hati, ekspresi gen, serta analisis respons fisiologis ikan gurami pascaperlakuan kadar dan sumber karbohidrat berbeda. Penelitian ini dilaksanakan dalam empat tahap dengan tujuan khusus: 1) untuk mengkarakterisasi seluruh gen yang terekspresi di organ hati dan respons stres metabolik ikan gurami setelah pemberian pakan dengan kadar karbohidrat berbeda; 2) untuk menganalisis ekspresi gen terkait metabolisme nutrien ikan gurami setelah pemberian pakan dengan kadar karbohidrat berbeda; 3) untuk mengevaluasi pengaruh sumber karbohidrat berbeda terhadap profil biokimia darah dan ekspresi gen ikan gurami; dan 4) untuk mengevaluasi respons fisiologis dan pertumbuhan ikan gurami yang diberi pakan dengan sumber karbohidrat berbeda.
Penelitian tahap pertama berhasil mengidentifikasi 33.104 unigen dari organ hati ikan gurami dengan metode sekuensing RNA (RNA-seq) yang berbasis next-generation sequencing (NGS). Pakan karbohidrat tinggi menyebabkan 52,81% differentially expressed gene (DEG) mengalami penurunan signifikan. Unigen yang diperoleh berhasil dianotasikan ke dalam tujuh database. Ekspresi gen terkait sistem antioksidan dan respons histo-morfologi hati ikan gurami juga dievaluasi pada penelitian pertama. Data menunjukkan bahwa ikan gurami yang diberi pakan karbohidrat tinggi memiliki ekspresi gen terkait antioksidan (sod1 dan sod2) yang lebih rendah dibanding perlakuan karbohidrat kontrol (P<0,05). Ekspresi gen yang mengontrol tingkat stres oksidatif (noa1) pada perlakuan karbohidrat tinggi lebih rendah pada hari ke-30, tetapi lebih tinggi pada hari ke-60 dibandingkan perlakuan karbohidrat kontrol.
Penelitian tahap kedua berhasil menganalisis respons molekuler dan fisiologis ikan gurami pascaperlakuan karbohidrat tinggi. Dari penelitian tahap ini diperoleh hasil bahwa pada hari ke-30, ikan gurami dengan perlakuan karbohidrat tinggi memiliki ekspresi gen terkait glikolisis (gck, pk, hk, dan ldh) yang lebih tinggi dibanding perlakuan karbohidrat kontrol (P<0,05). Pada hari ke-60, ekspresi gen gck dan hk tetap lebih tinggi pada perlakuan karbohidrat tinggi (P<0,05), dan ekspresi gen terkait glikogenolisis (gyp), katabolisme asam amino (gdh), dan sensor energi (ampk) menjadi meningkat signifikan pada perlakuan karbohidrat tinggi (P<0,05). Peningkatan karbohidrat pakan menyebabkan peningkatan aktivitas enzim amilase dan protease, plasma glukosa, glikogen hati, serta protein dan lemak tubuh secara signifikan (P<0,05).
Profil biokimia darah dan ekspresi gen terkait metabolisme karbohidrat setelah 60 hari dan postprandial perlakuan sumber karbohidrat berbeda pada penelitian tahap ketiga menunjukkan bahwa sumber karbohidrat secara signifikan memengaruhi plasma glukosa, trigliserida, dan kolesterol ikan gurami (P<0,05), namun tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap total protein plasma (P>0,05). Pemberian pakan dengan sumber karbohidrat berbeda, yaitu tepung pollard, tepung dedak, dan tepung palm kernel meal (PKM), secara signifikan memengaruhi ekspresi gen terkait glikolisis, namun tidak pada gen terkait glukoneogenesis, glikogenesis, glikogenolisis, kapasitas lipogenik, katabolisme asam amino, dan sensor energi (P>0,05). Pada hari ke-60, ekspresi gen gck pada perlakuan tepung dedak meningkat 1,8 kali dari perlakuan pollard dan 200 kali dari perlakuan tepung PKM. Hasil analisis biokimia darah dan ekspresi gen postprandial menunjukkan perubahan respons tercepat ditemukan pada perlakuan tepung pollard.
Penelitian tahap keempat menunjukkan pemberian pakan dengan sumber karbohidrat berbeda memberikan pengaruh signifikan terhadap respons fisiologis ikan gurami. Perlakuan tepung pollard secara signifikan meningkatkan aktivitas enzim amilase, menyebabkan abnormalitas hati yang lebih banyak (banyak droplet lipid, pembesaran diameter hepatosit dan nukleus, dan peningkatan nilai HSI), serta meningkatkan kadar protein tubuh (P<0,05). Pemberian pakan dengan kadar karbohidrat berbeda tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap nilai VSI, glikogen hati dan otot, serta performa pertumbuhan (P>0,05), namun memberikan pengaruh signifikan terhadap efisiensi pakan (P<0,05). Rasio konversi pakan (RKP) dan efisiensi pakan (EP) terbaik ditemukan pada perlakuan tepung dedak (P<0,05). Tingkat kelangsungan hidup ikan tidak berbeda nyata pada semua perlakuan (P>0,05).
Dari seluruh rangkaian penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa seluruh gen yang terekspresi di organ hati enam jam pascapemberian pakan dengan kadar karbohidrat berbeda berhasil diidentifikasi dan pemberian pakan karbohidrat tinggi menyebabkan penurunan sistem antioksidan dan laju pertumbuhan pada ikan gurami. Pemberian pakan semi murni dengan kadar karbohidrat tinggi (53%) ke ikan gurami ukuran 25-26 g dapat meningkatkan proses fisiologis pada tahap pencernaan, penyerapan, dan pemanfaatan karbohidrat, namun mengindikasikan kekurangan energi dan penurunan sistem antioksidan sehingga menurunkan performa pertumbuhan. Tepung pollard lebih cepat dimetabolisme, ditandai dengan plasma glukosa dan ekspresi gen glikolitik (terutama gen gck) yang lebih cepat mencapai titik puncak dibanding tepung dedak dan PKM. Sumber karbohidrat memengaruhi aktivitas pencernaan, histo-morfologi hati, komposisi proksimat tubuh, dan efisiensi pakan pada ikan gurami. Dengan demikian, identifikasi gen dan mekanisme pemanfaatan karbohidrat pada ikan gurami telah dilakukan dan diteliti lebih lengkap dalam penelitian ini, serta ditemukan bahwa gen gck berpotensi sebagai gen penanda pemanfaatan karbohidrat tinggi pada ikan gurami. | id |
