RESPIRASI HEWAN AIR
Oleh : Nama NIM Rombongan Kelompok Asisten
: : : : :
Herasti Novita B1J014039 VI 2 Venthyana Lestary
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN I
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO 2015
I. PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang
Ikan adalah anggota vertebrata poikilotermik (berdarah dingin) yang hidup di air dan bernapas dengan insang. Insang dimiliki oleh jenis ikan, berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen, dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler terdapat pada filamen sehingga memungkinkan O2 berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar. Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang yang disebut operkulum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak ditutupi oleh operkulum (Barnes, 1965). Ikan mempunyai derajat toleransi terhadap suhu dengan kisaran tertentu yang sangat berperan bagi pertumbuhan, inkubasi telur, konversi pakan dan resistensi terhadap penyakit. Ikan akan mengalami stres ketika terpapar pada suhu diluar kisaran yang dapat ditoleransi. Faktor fisik, kimiawi dan biologis pada lingkungan perairan sangat berperan dalam pengaturan homeostatis yang diperlukan bagi pertumbuhan dan reproduksi ikan. Perubahan-perubahan faktor tersebut hingga batas tertentu dapat menyebabkan stres dan timbulnya penyakit (Yuwono, 2001). Menurut Ville et al. (1988), respirasi adalah pertukaran gas O2 dan CO2 di dalam organ pernapasan makhluk hidup. Sumber O2 dalam perairan dapat berasal dari udara dan fotosintesis fitoplankton. Respirasi aerob merupakan suatu proses pernapasan yang membutuhkan oksigen dari udara, sedangkan respirasi anaerob merupakan suatu proses pernapasan yang tidak membutuhkan oksigen. Faktor yang mempengaruhi proses respirasi ada dua yaitu faktor internal dan eksternal. Oksigen bagi ikan diperlukan oleh tubuhnya untuk menghasilkan energi melalui oksidasi lemak dan gula. Oksigen sangat dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan dan proses metabolisme. Oksigen pada perairan berperan dalam proses oksidasi den reduksi bahan kimia menjadi senyawa yang lebih sederhana sebagai nutrien yang sangat dibutuhkan organisme perairan. Sumber utama oksigen diperairan berasal dari proses difusi udara bebas dan hasil proses fotosintesis. Untuk mengetahui
kualitas suatu perairan, parameter oksigen terlarut (DO) memegang peranan penting. Prinsip penentuannya bisa dilakukan dengan cara titrasi iodometri atau langsung dengan alat DO meter (Salmin, 2005). Menurut Kordi & Ghufron (2004), laju metabolisme adalah tingkat kecepatan suatu organisme untuk mengkonsumsi atau memakai oksigen (O 2) dalam setiap pergerakannya. Proses metabolisme pada organisme terutama perairan sangat penting terutama dalam upaya mempertahankan hidupnya dari kondisi lingkungan yang selalu berubah-ubah. Oksigen (O2) terlarut dilihat dari jumlahnya, adalah salah satu jenis gas terlarut dalam air dengan jumlah yang sangat banyak, yaitu menempati urutan kedua setelah nitrogen. Namun jika dilihat dari segi kepentingan untuk budidaya ikan, oksigen menempati urutan teratas. Oksigen yang diperlukan ikan untuk pernafasannya harus terlarut dalam air. Hanya jenis ikan tertentu, seperti lele, gurami, dan ikan tambak yang mampu menghirup oksigen di udara bebas karena mempunyai alat pernafasan tambahan. Proses metabolisme dan faktor-faktor yang mempengaruhinya merupakan pengetahuan penting dalam pengembangan budidaya perikanan. Praktikum respirasi hewan air menggunakan ikan nilem (Osteochilus vittatus) dan ikan gurami (Osphronemus gouramy) dikarenakan kedua jenis ikan tesebut mudah didapat dalam jumlah banyak (Saanin, 1984). I.2 Tujuan Tujuan praktikum kali ini adalah untuk mengukur konsumsi oksigen organisme air baik dengan cara titrasi (metode Winkler) ataupun dengan alat DO meter dan mengukur respon metabolik hewan air terkait dengan bobot tubuh serta perubahan lingkungan atau stres.
II. MATERI DAN CARA KERJA II.1
Materi
Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah ikan gurami (Osphronemus gouramy), ikan nilem (Osteochilus vittatus), larutan KOH-KI, larutan H2SO4, larutan MnSO4, Amilum dan larutan Na2SO3. Alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah timbangan analitik, akuarium, aerator, gelas ukur berukuran besar, respirometer, botol Winkler, tabung Erlenmeyer, pipet, buret dan statif. II.2 Cara Kerja Cara kerja yang dilakukan dalam praktikum pengukuran laju metabolisme pada ikan adalah sebagai berikut : 1. Alat respirometer yang akan digunakan dalam percobaan difungsikan. 2. Ikan gurami dimasukkan pada tabung II dan diusahakan tidak ada udara yang terperangkap didalamnya, ikan gurami dibiarkan selama beberapa menit agar 3.
teraklimasi. Sampel air I (awal) diambil menggunakan botol winkler dari tabung II melalui selang air yang keluar dari tabung II. Kandungan oksigen terlarut pada sampel air I diukur menggunakan metode winkler untuk mendapatkan
4.
DO awal. Pada perlakuan titrasi, larutan MnSO4, KOH-KI dan H2SO4 ditambahkan sebanyak 1 ml kedalam botol winkler yang sudah berisi air kemudian dikocok
5. 6. 7.
supaya homogen. Campuran tersebut dipindahkan sebanyak 100 ml ke labu Erlenmeyer Amilum ditambahkan 3 tetes kemudian dihomogenkan. Titrasi dilakukan dengan menggunakan larutan Na2SO3 sampai warna
8.
berubah menjadi bening. 30 menit kemudian dilakukan cara kerja yang sama, yaitu diambil sampel air dari tabung II pada respirometer melalui selang air. Kandungan oksigen terlarut pada sampel air II diukur menggunakan metode winkler untuk
9.
mendapatkan DO akhir. Ikan gurami yang berada di dalam respirometer diangkat kembali untuk
mendapatkan bobot tubuh serta volume. 10. Konsumsi oksigen pada hewan uji dihitung.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN III.1
Hasil
Tabel 3.1. Hasil Pengamatan Respirasi Hewan Air No.
Spesies
V(L)
1
Gurame Besar
9,115
67
0,5
2
Gurame Kecil
5,44
27
3
Nilem Besar
9,169
4
Nilem Kecil
5,44
Volume ikan = 25 ml = 0,025 L
W(g) H(jam)
O2i
O2f
VO2
6,4
6,2
0,06
0,5
3,4
2,8
0,24
60
0,5
3,6
2,4
0,367
24
0,5
5
3,6
0,634
c
c
Volume respirometer kecil = 5,465 L V = Volume ikan – Volume respirometer kecil = 5,465 – 0,025 = 5,44 L Berat ikan = 27 gram Titrasi 1 = 1,7 ml Titrasi 2 = 1,4 ml Perhitungan (Kelompok 2) : 1. cO2i = 1000 x p x q x 8 100 = 10 x 1,7 x 0,025 x 8 = 3,4 mg/L 2. cO2f = 1000 x p x q x 8 100 = 10 x 1,4 x 0,025 x 8 = 2,8 mg/L 3. VO2 = (cO2i - cO2f) x v x 1 x 1 H W = (3,4 – 2,8) x 5,44 x 1 x 1 0,5 27 = 0,24 mg/g/jam
III.2 Pembahasan Berdasarkan percobaan respirasi hewan air rombongan VI, diketahui bahwa konsumsi oksigen ikan gurami kecil adalah 0,24 mg/g/jam, ikan gurami besar adalah 0,06 mg/g/jam, konsumsi oksigen ikan nilem kecil adlah 0,634 mg/g/jam dan konsumsi oksigen ikan besar adalah 0,367 mg/g/jam. Menurut Fujaya (2004), konsumsi oksigen dipengaruhi oleh besar ukuran tubuh (bobot dan volume), semakin berat dan besar volume ikan, maka konsumsi oksigennya semakin kecil, sebaliknya semakin rendah berat ikan maka konsumsi oksigennya semakin besar. Hal ini dikarenakan pada ikan kecil dibutuhkan konsumsi oksigen dalam jumlah besar untuk proses pertumbuhan. Menurut Lagler et al. (1977), konsumsi O2 dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu intensitas dari metabolisme oksidatif dalam sel dan kecepatan
pertukaran yang mengontrol perpindahan air disekitar insang. Faktor internal yaitu kecepatan sirkulasi darah, volume darah yang dibawa menuju insang, afinitas oksigen dari hemoglobin, nutrisi, penyakit, status reproduksi dan stres serta pengaruh hormonal dari hewan tersebut. Faktor lingkungan seperti temperatur air dan salinitas tidak dapat dikontrol sesuai dengan kondisi individu. Ketika lingkungan berubah, maka keseimbangan metabolisme akan meningkatkan perubahan konsumsi oksigen yang dapat menjadi faktor pembatas (Akbulut et al., 2012). Menurut Fujaya (2004), terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi konsumsi O2 pada ikan yaitu : 1. Aktivitas, ikan dengan aktifitas yang tinggi, aktif berenang akan mengkonsumsi O2 lebih banyak dari pada ikan yang kurang aktif berenang. 2. Umur, ikan dengan umur lebih muda akan mengkonsumsi O2 lebih banyak dibandingkan dengan ikan yang berumur lebih tua. Hal ini dimaksudkan untuk menunjang pertumbuhan pada ikan yang muda. 3. Ukuran atau berat tubuh, ikan yang mempunyai ukuran tubuh lebih kecil kecepatan metabolismenya lebih tinggi dari pada ikan yang lebih besar, sehingga ikan berukuran kecil lebih banyak dalam mengkonsumsi O2. 4. Temperatur, ikan yang berada pada lingkungan bersuhu tinggi akan mengkonsumsi O2 lebih banyak dibandingkan ikan pada lingkungan dengan suhu lebih rendah. Menurut Sari (2007), perubahan suhu akan mempengaruhi distribusi, metabolisme, nafsu makan, reproduksi organisme perairan serta berpengaruh langsung terhadap proses fotosintesis fitoplankton dan tanaman air. Laju metabolisme dapat diekspresikan dalam bentuk konsumsi oksigen per gram berat badan per jam, atau biasa disebut sebagai laju metabolisme spesifikmassa. Pengukuran konsumsi oksigen merupakan cara yang disarankan untuk mengukur laju metabolisme pada ikan. Aktivitas metabolisme hewan tidak dapat dipisahkan dari makanan yang dikonsumsi yang berperan sebagai sumber energy. Laju konsumsi oksigen ditentukan berdasarkan jumlah konsentrasi oksigen yang diukur pada awal dan akhir pengukuran, penurunan konsumsi oksigen pada ikan mengalami peningkatan karena stres akibat adanya proses adaptasi lingkungan dari akuarium ke respirometer sehingga menyebabkan aktivitas atau kecepatan renangnya juga meningkat (Goenarso et al., 2003). Menurut Wetzel & Likens (2000), fungsi larutan yang dipakai untuk proses titrasi diantaranya adalah sebagai berikut :
1.
MnSO4 dan KOH-KI digunakan untuk membentuk endapan berwarna cokelat
yang mengindikasikan bahwa masih terdapat O 2 dalam sampel. Apabila endapan yang dihasilkan berwarna putih, maka tidak ada lagi O 2 yang terlarut pada sampel, KOH sendiri berfungsi untuk mereduksi MnSO4. 2. H2SO4 digunakan untuk mengubah larutan yang awalnya berwarna cokelat keruh menjadi cokelat bening serta untuk menghilangkan ikatan yang terjadi karena pengaruh dari larutan KOH-KI dan MnSO4. 3. Amilum digunakan untuk mendeteksi adanya amilum dalam larutan dan sebagai indikator yang merubah warna larutan menjadi kehitaman. 4. Na2SO3 digunakan untuk titrasi sebagai nilai p untuk mencari kadar O2 terlarut. Hubungan konsumsi O2 dengan laju metabolisme menurut Zonneveld & Boon (1991), adalah konsumsi O2 pada laju metabolisme ikan dalam pemeliharaan lebih tinggi dari pada ikan selama kekurangan pakan. Konsumsi O 2 pada pakan ikan yang sedang tumbuh berasal dari satu pihak, dari metabolisme pemeliharaan dan dari pihak lain yang berasal dari sintesis dan laju konsumsi O 2 menurun dengan penurunan tersedianya oksigen untuk ikan. Proses metabolisme membutuhkan oksigen, semakin banyak atau semakin cepat laju metabolisme maka kebutuhan konsumsi O2 akan semakin tinggi, sehingga semakin banyak konsumsi O2 maka semakin banyak juga hemoglobin yang dibutuhkan unutk mengikat oksigen dalam darah. Menurut Fujaya (2004), metode winkler adalah metode yang digunakan untuk mengukur oksigen terlarut, diperkenalkan pada tahun 1988 oleh L.W. Winkler, dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Air sampel dimasukkan ke dalam botol Winkler sebanyak 250 ml dengan syarat pada saat pengambilan air sampel, tidak ada udara yang ikut masuk. 2. Air dalam botol Winkler ditambahkan larutan KOH-KI sebanyak 1 ml lalu dihomogenkan selama 5 menit, MnSO4 sebanyak 1 ml ditambahkan lalu dihomogenkan kembali kemudian dibiarkan sehingga terbentuk lapisan heterogen, bagian atas bening dan bagian bawah berupa endapan berwarna coklat (apabila tidak mengandung O2 endapan berwarna putih). Endapan coklat mengindikasikan masih terdapatnya O2. MnSO4 + 2 KOH Mn(OH)2 + K2SO4 (endapan berwarna putih ) 2Mn(OH)2 + O2 2MnO(OH)2 (endapan berwarna coklat)
3.
Air dalam botol Winkler direaksikan lagi dengan H2SO4 sebanyak 1 ml,
setelah penambahan H2SO4, endapan akan terlarut dan membentuk MnSO4. H2SO4 mengubah larutan coklat keruh menjadi coklat bening atau lebih ke arah kuning. 2MnO(OH)2 + 4H2SO4 2Mn(SO4)2 + 6H2O 4. Air dalam botol diambil sebanyak 100 ml, kemudian ditampung dalam tabung Erlenmeyer. Amilum diteteskan sebanyak 3 tetes sebagai indikator pH dan dititrasi dengan Na2SO3 hingga menghasilkan larutan yang jernih. Respirometer adalah alat yang berfungsi untuk mengukur rata-rata pernapasan organisme dengan cara mengukur rata-rata pertukaran oksigen dan karbondioksida. Hal ini memungkinkan untuk mengetahui pengaruh dari faktorfaktor seperti umur atau pengaruh cahaya mempengaruhi rata-rata pernapasan dari segi medis. Respirometer bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan ada oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbondioksida yang dikeluarkan olehnya. Jika organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup dan karbondioksida yang dikeluarkan oleh organisme dalam ruang tertutup itu diikat, maka penyusutan udara akan terjadi. Kecepatan penyusutan udara dalam ruang itu dapat dicatat (diamati) pada pipa kapiler berskala (Kordi & Ghufron, 2004).
IV. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa : 1. Konsumsi oksigen pada ikan gurami kecil adalah 0,24 mg/g/jam, ikan gurami besar adalah 0,06 mg/g/jam, ikan nilem kecil 0,634 mg/g/jam dan ikan nilem besar adalah 0,367 mg/g/jam. 2. Respon metabolik yang dialami ikan yaitu semakin kecil bobot ikan maka akan semakin aktif bergerak, sehingga metabolismenya semakin meningkat dan berakibat konsumsi O2 juga ikut meningkat. 3. Ikan yang berada pada lingkungan bersuhu tinggi akan mengkonsumsi O 2 lebih banyak dibandingkan ikan pada lingkungan dengan suhu lebih rendah.
DAFTAR REFERENSI Akbulut, B., Çakmak E., Kurtoğlu İ. Z. & Alkan, A. 2012. Routin Oxygen Consumption rate of The Black Sea Trout (Salmo trutta labrax Pallas, 1811). Journal of Fisheries Science, 6(2), pp. 88-95. Barnes, R. D. 1965. Zoology Invertebrate. Philadelphia: W.B. Saunders Company. Fujaya, Y. 2004. Fisiologi Ikan Dasar Pengembangan Teknik Perikanan. Jakarta: Rineka Cipta. Goenarso, Darmadi, Suripto & Susanthi, K.I. 2003. Konsumsi Oksigen, Kadar Hb Darah, Dan Pertumbuhan Ikan Mas, Cyprinus carpio, Diberi Pakan Campuran Ampas Kelapa. Bandung: Departemen Biologi FMIPA, Institut
Teknologi Bandung. Jurnal Matematika dan Sains, 8(2), pp. 51-56. Kordi, K.M. & Ghufron, H. 2004. Pengelolaan Kualitas Air Dalam Budi Daya Perairan. Jakarta: Rineka Cipta. Lagler, K.F., Bardach, J.E., Miller, R.R. & Passion, D.R.M. 1977. Icthyology Second Edition. Canada: John Wiley and Sons Inc. Saanin, H. 1984. Taksonomi dan Kunci Identifikasi Ikan. Bogor: Bina Cipta. Salmin. 2005. Oksigen Terlarut (DO) dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) sebagai Salah Satu Indikator untuk Menentukan Kualitas Perairan. Oseana, XXX(3), pp. 21-26. Sari, S.G. 2007. Kualitas Air Sungai Maron dengan Perlakuan Keramba Ikan di Kecamatan Trawas Kabupaten Mojokerto Jawa Timur. Jurnal Bioscientice, 4(1), pp. 29-35. Ville, C.A., Walker, W.F. & Barners, R.D. 1988. General Zoology. Philadelphia: W.B. Sounders Company. Wetzel, R.G & Likens, G.E. 2000. Lymnological Analyses, Third Edition. New York: Springer-Verlag. Yuwono, E. 2001. Fisiologi Hewan I. Purwokerto: Fakultas Biologi UNSOED. Zonneveld, N.Z.H. & Boon, J. 1991. Prinsip-Prinsip Budidaya Ikan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
CATATAN:
Font Times New Roman size 12. Margin kiri 4, kanan, bawah, atas 3. Spasi antar bab ke subbab 3 spasi, spasi antar subbab ke kalimat
alinea pertama 2 spasi dan antar baris kalimat 1,5 spasi. Kertas A4 80 gram Latar belakang berisikan alasan acara praktikum, bila mengutip dari jurnal atau buku jangan lupa dicantumkan authornya dan disertakan di daftar referensi
Lembar Hasil berisikan secara urut: tabel hasil pengamatan,
kemudian gambar, perhitungan dan grafik. Pembahasan berisikan perbadingan antara hasil praktikum dengan teori dan hasil penelitian yang ada di jurnal yang relevan dengan
acara praktikum Kesimpulan berdasarkan hasil dan pembahasan yang mengacu pada
tujuan Semua teori yang diambil dari kutipan harus di sertakan dalam
daftar referensi Wajib melampirkan 2 jurnal, satu bahasa Indonesia dan satu lagi berbahasa Inggris, tahun terbit jurnal bebas dan harus relevan dengan acara praktikum kemudian ditandai bagian atau kutipan yang diambil untuk pembahasan.
