Efektivitas Penambahan Citral pada Pakan dengan Kadar Protein Berbeda dalam Meningkatkan Kinerja Pertumbuhan dan Kesehatan Udang Vaname

Abstract

Budidaya udang vaname Litopenaus vannamei saat ini masih menghadapi berbagai tantangan diantaranya penyakit, stres lingkungan dan pemanfaatan pakan. Penyakit bakterial seperti vibriosis saat ini dilaporkan sebagai salah satu penyebab utama dalam kegagalan budidaya udang. Sementara itu perubahan iklim dari lingkungan juga meningkatkan dinamika kualitas perairan yang berpotensi menyebabkan stres pada udang atau organisme perikanan budidaya lainnya. Selain itu budidaya udang juga dihadapkan pada peningkatan biaya pakan akibat semakin meningkatnya harga bahan baku pakan salah satunya adalah bahan baku sumber protein. Berdasarkan hal tersebut maka perlu dicari solusi yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kesehatan udang sehingga lebih tahan stres dan penyakit serta pada saat yang sama dapat meningkatkan pemanfaatan pakan. Citral merupakan bahan aktif yang terkandung dalam tanaman serai Cymbopogon citratus (Mori et al. 2019) yang merupakan campuran dua isomer monoterpene aldehid: geranial (trans- citral, citral A) dan neural (cis-citral, citral B) (Liakos et al. 2016). Monoterpene merupakan komponen utama dari minyak esensial yang termasuk dalam isoprenoid, lipofilik, dan volatile. Monoterpene memiliki peranan dalam penyerapan glukosa dengan mengekspos adipocyte 3T3-L1. Citral (R-(+)- limonene dan (R) - (+) - b- citronellol juga dilaporkan dapat meningkatkan penyerapan glukosa manusia masing-masing sebesar 17,4% (Tan et al. 2016). Hasil penelitian Pratama (2023) baru-baru ini melaporkan bahwa penambahan citral dengan dosis 100 mg/kg pakan mampu meningkatkan aktivitas enzim amilase hingga 69%. Namun penelitian pada udang dengan pemberian pakan dengan kadar protein berbeda belum pernah dilakukan sebelumnya. Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi efektivitas penambahan citral pada pakan dengan kadar protein berbeda dalam meningkatkan kinerja pertumbuhan dan kesehatan udang vaname. Desain eksperimen yang digunakan adalah rancangan acak lengkap faktorial (RALF) dengan dua variabel yaitu kadar protein (30 dan 35%) dan tiga konsentrasi citral, selanjutnya disebut dengan FA (0, 50, dan 75 mg/kg). Masing- masing perlakuan dilakukan tiga kali ulangan. Udang vaname (3,22±0,01 g) dipelihara sebanyak 30 ekor dalam bak fiber (50 x 50 x 85 cm; kedalaman air 80 cm; volume 200 L). Pemberian pakan perlakuan dilakukan selama 60 hari dengan frekuensi empat kali sehari secara restricted menggunakan feeding rate (FR) awal 8 %. Setelah pemeliharaan dengan pakan perlakuan, udang vaname diuji tantang selama empat belas hari melalui injeksi bakteri Vibrio parahaemolyticus secara intramuskular. Uji post prandial glukosa menunjukan bahwa pemberian pakan dengan kadar protein berbeda dan penambahan citral dapat meningkatkan kadar glukosa darah pada jam ke satu hingga tiga jam paska pemberian pakan. Penambahan citral dalam pakan secara konsisten berpengaruh signifikan terhadap post prandial glukosa, kecuali pada jam ke-0 dan jam ke-24 dimana kadar glukosa darah sudah kembali ke nilai basal. Interaksi yang signifikan juga ditunjukkan pada parameter ii kadar glukosa post prandial terutama pada jam pengamatan kesatu dan kelima, yang mengindikasikan bahwa pada jam tersebut, pengaruh citral terhadap parameter ini dipengaruhi oleh kadar protein pakan. Tingkat kelangsungan hidup udang tidak berbeda signifikan antar perlakuan (P>0,05) dengan kisaran antara 88,88 – 96,67%. Bobot udang pada akhir masa pemeliharaan dipengaruhi secara signifikan oleh tingkat penambahan citral dalam pakan, dengan nilai tertinggi dicapai oleh perlakuan P30FA75 (12,16±0,57 g). Penambahan citral pada perlakuan pakan dengan kadar protein lebih rendah juga menghasilkan pertumbuhan udang yang lebih tinggi daripada udang yang diberi pakan dengan kadar protein lebih tinggi tanpa penambahan citral. Namun peningkatan kadar citral dari 50 mg/kg menjadi 75 mg/kg tidak berpengaruh signifikan terhadap laju pertumbuhan udang. Nilai efisiensi pakan tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan penambahan citral dengan konsentrasi 75 mg/kg baik pada perlakuan dengan kadar protein 30% (P30FA75) maupun 35% (P35FA75) dan berbeda signifikan dibanding kontrol (P<0,05). Penambahan citral dalam pakan berpengaruh positif pada kinerja ketahanan stress udang vaname, yang ditunjukan oleh tingkat kelangsungan hidup pada uji ketahanan stress hipoksia. Perlakuan P35FA75 menunjukkan nilai tertinggi (63,33±0,06) dibandingkan perlakuan lainnya, sementara nilai SOD terlihat dipengaruhi oleh kedua faktor perlakuan kadar protein dan tingkat penambahan citral, dimana peningkatan kadar protein dan tingkat penambahan citral menghasilkan nilai SOD yang lebih tinggi, dengan nilai tertinggi terlihat pada perlakuan P35FA75 (P<0,05). Penambahan citral dapat berpengaruh pada parameter imunitas seperti THC, PO dan RB. Jumlah sel darah udang THC, PO dan RB secara umum menunjukkan peningkatan seiring dengan peningkatan dosis citral dalam pakan, terlepas dari kadar protein pakan yang digunakan. Udang yang diberi pakan dengan kadar protein lebih tinggi dengan penambahan citral menunjukkan waktu pembekuan darah yang lebih cepat dibandingkan dengan perlakuan kontrol. Pemberian citral juga dapat meningkatkan ketahanan udang vaname dari infeksi bakteri V. parahaemolyticus. Penambahan citral berpengaruh signifikan terhadap nilai THC setelah uji tantang. Hal ini terlihat dari nilai THC yang tetap tinggi bahkan melebihi nilai THC pada udang perlakuan kontrol negatif. Demikian pula halnya dengan nilai PO dan RB pada pengamatan 48 jam setelah uji tantang, nilai kedua parameter ini menunjukkan penurunan pada perlakuan kontrol untuk masing-masing perlakuan kadar protein, sedangkan perlakuan dengan penambahan citral menunjukkan nilai yang konsisten lebih tinggi dibandingkan kontrol meskipun sudah mengalami infeksi bakteri V. parahaemolyticus. Waktu pembekuan darah cenderung meningkat setelah udang mengalami infeksi V. parahaemolyticus, dan terjadi pada semua perlakuan, namun perlakuan penambahan citral pada pakan dengan kadar protein lebih tinggi menunjukkan peningkatan yang lebih rendah daripada perlakuan lainnya. Berdasarkan penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa penambahan citral dengan dosis 75 mg/kg dapat meningkatkan pemanfaatan karbohidrat, pemanfaatan protein pakan, kinerja pertumbuhan dan kesehatan udang.

White leg shrimp Litopenaeus vannamei cultivation currently still facing various challenges including disease, environmental stress and feed utilization. Bacterial diseases such as vibriosis are currently reported as one of the main causes of shrimp culture failure. Meanwhile, climate change from the environment also increases the dynamics of water quality which has the potential to cause stress to shrimp or other aquaculture organisms. In addition, shrimp farming is also faced with increasing feed costs due to the increasing price of feed raw materials, one of which is raw material as a source of protein. Based on this, it is necessary to find solutions that can be done to improve shrimp health so that they are more resistant to stress and disease and at the same time can increase feed utilization. Citral is an active ingredient contained in lemon grass Cymbopogon citratus (Mori et al. 2019) which is a mixture of two monoterpene aldehyde isomers: geranial (trans-citral, citral A) and neural (cis-citral, citral B) (Liakos et al. 2016). Monoterpenes are the main components of essential oils which are included in isoprenoid, lipophilic, and volatile. Monoterpenes have a role in glucose uptake by exposing adipocyte 3T3- L1. Citral (R-(+)- limonene and (R) - (+) - b-citronellol were also reported to increase human glucose absorption by 17.4% respectively (Tan et al. 2016). The results of a recent Pratama study (2023) reported that the addition of citral at a dose of 100 mg/kg of feed was able to increase the activity of the amylase enzyme by up to 69%. However, research on shrimp by feeding them with different protein levels has never been done before. this is to evaluate the effectiveness of adding citral to feed with different protein content in improving the growth and health performance of vannamei shrimp. The experimental design used was a completely randomized factorial design (RALF) with two variables, namely protein content (30 and 35%) and three citral concentrations, hereinafter referred to as FA (0.50 and 75 mg/kg). Each treatment was repeated four times. Whiteleg shrimp (3.22 ± 0.21 g) were reared in as many as 30 in a fiber tub (50 x 50 x 85 cm; water depth 80 cm; volume 200 L). Treatment feeding was carried out for 60 days with a frequency of four times a day at restriction using an initial feeding rate (FR) of 8%. After maintenance with treated feed, whiteleg shrimp were challenged for 14 days by Vibrio parahaemolyticus with a density of 106 CFU mL-1 of 100 μL tail-1 which was injected intramuscularly. The post prandial glucose test showed that feeding with different protein levels and addition of citral increased blood glucose levels one to three hours after feeding. The addition of citral to feed consistently had a significant effect on post prandial glucose, except at 0 and 24 hours where blood glucose levels had returned to basal values. A significant interaction was also shown in the post prandial glucose level parameter, especially at the first and fifth observation hours, which indicated that during these hours, the effect of citral on this parameter was influenced by the protein content of the feed. The shrimp survival rate did not differ significantly iv between treatments (P>0,05) with a range of 88.88 – 96.67%. Shrimp weight at the end of the rearing period was significantly influenced by the rate of addition of citral to the feed, with the highest value achieved by P30FA75 treatment (12.16 ± 0.57 g). The addition of citral to the feed treatment with lower protein content also resulted in higher shrimp growth than shrimp that were fed feed with higher protein content without the addition of citral. However, the increase in citral content from 50 mg/kg to 75 mg/kg did not significantly affect the shrimp growth rate. The highest feed efficiency value was shown by the addition of citral with a concentration of 75 mg/kg in both the 30% (P30FA75) and 35% (P35FA75) protein content treatment and significantly different from the control (P<0,05). The addition of citral also gave positive affects to the stress resistance performance of whiteleg shrimp, which is indicated by the survival rate in the hypoxic stress resistance test. The P35FA75 treatment showed the highest value (63.33 ± 0.06%) compared to other treatments, while the SOD value seemed to be influenced by both treatment factors protein content and citral addition rate, where an increase in protein content and addition rate resulted in a higher SOD value, with the highest value seen in the treatment P35FA75 (P<0.05). The addition of citral can affect immunity parameters such as THC, PO and RB. In general, the number of shrimp blood cells (THC), PO and RB showed an increase with increasing citral dose in the feed, regardless of the protein content of the feed used. Shrimp fed with higher protein content with the addition of citral showed faster blood clotting time than the control treatment. The addition of citral has a significant effect on the THC value after the challenge test. This can be seen from the THC value which remained high and even exceeded the THC value in the negative control shrimp. Likewise with the PO and RB values observed 48 hours after the challenge test, the values of these two parameters showed a decrease in the control treatment for each protein content treatment, while the treatment with citral addition showed consistently higher values than the control even though it had experienced an infection bacteria V. parahaemolyticus. Blood clotting time tends to increase after the shrimp has V parahaemolyticus, and occurred in all treatments, but the treatment of adding citral to feed with higher protein content showed a lower increase than the other treatments. Based on this study, it can be concluded that the addition of citral at a dose of 75 mg/kg can increase the utilization of carbohydrates, feed protein utilization, growth performance and shrimp health.