Pada beberapa daerah di Indonesia ikan kakap putih dikenal dengan beberapa nama seperti: pelak, petakan, cabek, cabik (Jawa Tengah dan Jawa Timur), dubit tekong (Madura), talungtar, pica-pica, kaca-kaca (Sulawesi). Klasifikasi Ikan kakap putih ( Lates calcarifer ) sebagai berikut : Kingdom
: Chordata
Sub kingdom : Vertebrata Class
: Pisces
Subclass
: Teleostei
Ordo
: Percomorphi
Famili
: Centroponidae
Genus
: Lates
Species
: Lates calcarifer (Block)
Ciri-ciri morfologis antara lain adalah badan memanjang, gepeng dan batang sirip ekor lebar. Pada waktu masih burayak (umur 1 ~ 3 bulan) warnanya gelap dan setelah menjadi gelondongan (umur 3 ~ 5 bulan) warnanya terang dengan bagian punggung berwarna coklat kebiru-biruan yang selanjutnya berubah menjadi keabu-abuan dengan sirip berwarna abu-abu gelap. Mata berwarna merah cemerlang. Mulut lebar, sedikit serong dengan geligi halus. Bagian atas penutup insang terdapat lubang kuping bergerigi. Sirip punggung berjari-jari keras 3 dan lemah 7 ~ 8. Sedangkan bentuk sirip ekor bulat (Tarwiyah, 2001). Ikan kakap putih termasuk jenis ikan karnivora. Ikan golongan ini sumber makanan utamanya berasal dari bahan-bahan hewani.
2.1
Sistem Pencernaan
Pencernaan dapat diartikan mengubah bahan/ molekul kompleks menjadi lebih sederhana dan semua hewan memiliki sistem pencernaan meskipun gabusih sangat sederhana. Sistem pencernaan ini merupakan salah satu faktor yang membedakan hewan dengan tumbuhan. Makanan hewan pada umumnya merupakan bahan organik yang sebagian besar terdiri atas tiga kelompok utama yaitu karbohidrat, lemak dan protein. Makanan digunakan oleh hewan sebagai sumber energi dan sebagai sumber bahan baku untuk membangun substansi yang diinginkan oleh tubuh. Sedangkan tumbuhan dapat melakukan fotosintesis yang mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik. Metabolisme tubuh yang berkaitan dengan pembentukkan energi adalah
respirasi sel. Dalam respirasi sel, digunakan bahan baku oksigen yang diperoleh dari sistem respirasi dan glukosa yang berasal dari sistem pencernaan. Tujuan utama dari sistem pencernaan adalah memecah molekul-molekul organik kompleks dalam makanan menjadi molekul yang lebih sederhana sehingga dapat diserap dan digunakan oleh tubuh. Tetapi, zat yang dimakan oleh suatu hewan pada umumnya berupa karbohidrat kompleks, protein kompleks dan lemak kompleks yang nantinya akan dipecah – pecah lagi menjadi materi sederhana dalam mulut, lambung maupun usus. (Hidayati, 2010).
Proses pencernaan dapat berlangsung dalam dua cara yaitu secara : 1. Intraseluler : dilakukan dengan cara endositosis atau fagositosis yang berlangsung di dalam sel. Contohnya pada parazoa. Pencernaan intraseluler biasanya dilakukan oleh hewan yang gabusih sangat sederhana / bersel tunggal. Organel pencernaannya adlah vakuola kontraktil
2. Ekstraseluler : proses pencernaan di luar sel yaitu dalam saluran pencernaan, terdapat pada hewan-hewan invertebrata ataupun vertebrata. Pada umumnya dibantu dengan adanya kelenjar pencernaan yang menghasilkan enzim-enzim.Pada pencernaan ekstreseluler makanan bergerak dalam satu arah mulai dari mulut sampai anus melalui berbagai saluran dalam pencernaan (Suripto, 2002)
2.3
Mekanisme Pencernaan
2.3.1
Karbohidrat
Karbohidrat diklasifikasikan menjadi monosakarida (glukosa, galaktosa, dan fruktosa), disakarida (maltosa, laktosa, sukrosa), oligosakarida dan polisakarida (amilum/pati). Dalam kondisi sehari-hari, ada tiga sumber utama karbohidrat dalam diet makanan, yaitu sukrosa (gula pasir), laktosa (gula susu) dan pati/ starch (gula tumbuhan) (Murray et al, 2006).
Pencernaan karbohidrat dimulai semenjak berada di mulut. Enzim ptyalin (α– amilase) yang dihasilkan bersama dengan liur akan memecah polisakarida menjadi disakarida. Enzim ini bekerja di mulut sampai fundus dan korpus lambung selama satu jam sebelum makanan dicampur dengan sekret lambung. Enzim amilase juga dihasilkan oleh sel eksokrin pankreas, di
mana ia akan dikirim dan bekerja di lumen usus halus sekitar 15-30 menit setelah makanan masuk ke usus halus. Amilase beker ja dengan cara mengkatalisis ikatan glikosida α(1à4) dan menghasilkan maltosa dan beberapa oligosakarida. Setelah polisakarida dipecah oleh amilase menjadi disakarida, maka selanjutnya ia kembali dihidrolisis oleh enzim-enzim di usus halus. Berbagai disakaridase (maltase, laktase, sukrase, α-dekstrinase) yang dihasilkan oleh sel-sel epitel usus halus akan memecah disakarida di brush border usus halus. Hasil pemecahan berupa gula yang dapat diserap yaitu monosakarida, terutama glukosa (Sherwood, 2001)
Sekitar 80% karbohidrat diserap dalam bentuk glukosa, sisanya galaktosa dan fruktosa. Glukosa dan galaktosa diserap oleh usus halus melalui transportasi aktif sekunder. Dengan cara ini, glukosa dan galaktosa dibawa masuk dari lumen ke interior sel dengan memanfaatkan +
+
gradien konsentrasi Na yang diciptakan oleh pompa Na basolateral yang memerlukan energi melalui protein pengangkut SGLT-1. Setelah dikumpulkan di dalam sel oleh pembawa kotranspor, glukosa dan galaktosa akan keluar dari sel mengikuti penurunan gradien konsentrasi untuk masuk ke kapiler darah. Sedangkan frukosa diserap ke dalam sel melalui difusi terfasilitasi pasif dengan bantuan pengangkut GLUT-5 (Sherwood, 2001).
2.3.2
Protein
Pencernaan protein (pemutusan ikatan peptida) dilakukan terutama di antrum lambung dan usus halus (duodenum dan jejunum). Sel utama ( chief cell) lambung menghasilkan pepsin yang menghidrolisis protein menjadi fragmen-fragmen peptida. Pepsin akan bekerja pada suasana asam (pH 2.0-3.0) dan sangat baik untuk mencerna kolagen (protein yang terdapat pada daging-dagingan) (Sherwood, 2001).
.
Selanjutnya, sel eksokrin pankreas akan menghasilkan berbagai enzim, yaitu tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase, dan elastase yang akan bekerja di lumen usus halus. Tiap-tiap enzim akan menyerang ikatan peptida yang berbeda dan menghasilkan campuran asam amino dan rantai peptida pendek. Hasil dari pencernaan oleh protease pankreas kebanyakan masih berupa fragmen peptida (dipeptida dan tripeptida), hanya sedikit berupa asam amino (Sherwood, 2001).
Setelah itu sel epitel usus halus akan menghasilkan enzim aminopeptidase yang akan menghidrolisis fragmen peptida menjadi asam-asam amino di brush border usus halus. Hasil dari pencernaan ini adalah asam amino dan beberapa peptida kecil. Setelah dicerna, asam amino yang terbentuk akan diserap melalui transpor aktif sekunder (seperti glukosa dan galaktosa). Sedangkan peptida-peptida kecil masuk melalui bantuan pembawa lain dan diuraikan menjadi konstituen asam aminonya oleh peptidase intrasel di sitosol enterosit. Setelah diserap, asam-asam amino akan dibawa masuk ke jaringan kapiler yang ada di dalam vilus (Sherwood, 2001).
2.3.3
Lemak
Lemak merupakan suatu molekul yang tidak larut air, umumnya berbentuk trigliserida (bentuk lain adalah kolesterol ester dan fosfolipid). Pencernaan lemak dilakukan oleh lipase yang dihasilkan oleh sel eksokrin pankreas. Lipase yang dihasilkan pankreas ini akan dikirim ke lumen usus halus dan menghidrolisis trigliserida menjadi asam lemak dan monogliserida. Selain
dihasilkan oleh sel lipase pankreas, juga diketahui bahwa lipase juga dihasilkan oleh kelenjar lingual dan enterosit, namun lipase yang dihasilkan oleh bagian ini hanya mencerna sedikit sekali lemak sehingga tidak begitu bermakna (Guyton, 2006).
Untuk memudahkan pencernaan dan penyerapan lemak, maka proses tersebut dibantu oleh garam empedu yang dihasilkan oleh kelenjar hepar (hati). Garam empedu memiliki efek deterjen, yaitu memecah globulus-globulus lemak besar menjadi emulsi lemak yang lebih kecil (proses emulsifikasi). Pada emulsi tersebut, lemak akan terperangkap di dalam molekul hidrofobik garam empedu, sedangkan molekul hidrofilik garam empedu berada di luar. Dengan demikian lemak menjadi lebih larut dalam air sehingga lebih mudah dicerna dan meningkatkan luas permukaan lemak untuk terpajan dengan enzim lipase (Sherwood, 2001).. Setelah lemak (trigliserida) dicerna oleh lipase, maka monogliserida dan asam lemak yang dihasilkan akan diangkut ke permukaan sel dengan bantuan misel ( micelle). Misel terdiri dari garam empedu, kolesterol dan lesitin dengan bagian hidrofobik di dalam dan hidrofilik di luar (permukaan). Monogliserida dan asam lemak akan terperangkap di dalam misel dan dibawa menuju membran luminal sel-sel epitel. Setelah itu, monogliserida dan asam lemak akan berdifusi secara pasif ke dalam sel dan disintesis kembali membentuk trigliserida. Trigliserida yang dihasilkan akan dibungkus oleh lipoprotein menjadi butiran kilomikron yang larut dalam air. Kilomikron akan dikeluarkan secara eksositosis ke cairan interstisium di dalam vilus dan masuk ke lakteal pusat (pembuluh limfe) untuk selanjutnya dibawa ke duktus torasikus dan memasuki sistem sirkulasi. Selain lipase, terdapat enzim lain untuk mencerna lemak golongan
nontrigliserida seperti kolesterol ester hidrolase (untuk mencerna kolesterol ester) dan fosfolipase A2 (untuk mencerna fosfolipase). Khusus untuk asam lemak rantai pendek/sedang dapat langsung diserap ke vena porta hepatika tanpa harus dikonversi (seperti trigliserida), hal ini disebabkan oleh sifatnya yang lebih larut dalam air dibandingkan dengan trigliserida (Sherwood, 2001).
2.4
Enzim
Enzim adalah substansi yang dihasilkan oleh sel-sel hidup dan berperan sebagai katalisator pada reaksi kimia yang berlangsung dalam organisme. Katalisator adalah substansi yang mempercepat reaksi tetapi pada hasil reaksi, substansitersebut tidak berubah. Enzim mempunyai ciri dimana kerjanya dipengaruhi olehlingkungan. Salah satu lingkungan yang berpengaruh terhadap kerja enzim adalah pH. pH optimal enzim adalah sekitar pH 7 (netral) dan jika medium menjadisangat asam atau sangat alkalis enzim mengalami inaktivasi (Gaman &Sherrington,1994) Enzim terdiri atas satu atau beberapa gugus polipeptida (protein) yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Enzim bersifat spesifik. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Enzim berfungsi untuk menurunkan energi aktifasi yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi.Energi aktifasi adalah energy terkecil yang harus dicapai apabila ingin terjadi suatu reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara spesifik. Spesifik artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. (Alters, 1996). Enzim kinerjanya dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan atau yang disebut dengan denaturasi enzim. . Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali dan terputuslah ikatan – ikatan kimia di dalamnya. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh kofaktor dan inhibitor baik inhibitor kompetitif maupun non kompetitif (Alters, 1996).
2.4.1
Enzim Pemecah Karbohidrat
Enzim pemecah karbohidrat terdiri dari enzim maltose, sukrose, dan laktose. ENZIM
SEKRESI
FUNGSI
Amilase saliva (ptialin)
Kelenjar saliva
Zat tepung → maltosa
Amilase pankreas
Pankreas
Zat tepung → disakarida + maltosa
Maltase
Usus halus
Maltosa → glukosa
Sukrase
Usus halus
Sukrosa → glukosa + fruktosa
Laktase
Usus halus
Laktosa → glukosa + galaktosa (Hidayati, 2006).
2.4.2
Enzim Pemecah Protein ENZIM
Pepsin
SEKRESI
FUNGSI
Protein → polipeptida
Lambung (pepsinogen diaktivasi oleh HCl lambung)
Tripsin
Pankreas (tripsinogen
Protein + peptida → peptida
diaktivasi oleh
berukuran kecil
enterokinase)
Kimotripsin
Peptidase
Pankreas
(kimotripsinogen
Protein + peptida → peptida
diaktivasi oleh tripsin)
berukuran kecil
Usus halus
Dipeptida → asam amino (Hidayati, 2006).
2.4.3
Enzim Pemecah Lemak ENZIM
Lipase pancreas
SEKRESI
Pankreas empedu)
(dengan
FUNGSI
garam
Trigliserida → monogliserida + as.lemak
Lipase usus
Usus halus (dengan garam
Monogliserida → as.lemak +
empedu)
gliserol (Hidayati, 2006).
2.5
Empedu
Komposisi empedu terdiri atas air dan pigmen empedu, serta ditambah dengan garamgaram empedu. Secara umum komposisi dari penyusun tersebut adalah, 1. Air sebanyak 97% 2. Pigmen empedu : terdiri atas bilirubin dan biliverdin. a. Biliverdin, berwarna hijau b. Bilirubin, berwarna kuning (mewarnai urine dan feses). 3. Garam-garam empedu : terbentuk dari asam empedu yang berikatan dengan kolesterol dan asam amino. Setelah disekresi ke dalam usus, garam tersebut direabsorbsi dari illeum bagian bawah kembali ke hati dan di daur ulang kembali. Peristiwa ini dikenal sebagai sirkulasi enterohepatika garam empedu (Sloane, 2003). Fungsi garam empedu dalam usus halus yaitu: 1. Emulsifikasi dan saponifikasi lemak : garam empedu mengemulsi globulus lemak besar dalam usus halus yang kemudian menghasilkan globulus lemak lebih kecil dan area permukaan yang lebih luas untuk kerja enzim. 2. Absorbsi lemak : garam empedu membantu absorbsi zat terlarut lemak dengan cara memfasilitasi jalurnya menembus membran sel.
Gambar 2. Mekanisme pencernaan lemak
Gambar 3. Mekanisme absorbs lemak
3. kolestrol dari tubuh : garam empedu berikatan dengan kolestron dan lesitin untuk membentuk agregasi kecil disebut micelle yang akan dibuang melalui feces 4. Merangsang peristaltis usus sehingga empedu bekerja sebagai laksatif alamiah 5. Empedu merupakan saluran untuk ekskresi pigmen dan substansi toksik dari aliran darah, seperti alkohol dan bahan kimia lainnya 6. Empedu juga berfungsi sebagai deodoran untuk feses, mengurangi bau yang menyengat. Hal ini semata-mata dihubungkan dengan kenyataan bahwa kekurangan garamgaram empedu berarti pencernaan lemak buruk, sehingga lemak di dalam usus tetap berlebihan, melapisi makanan lain dan mencegah pencernaan dan absorbs (Watson, 2002)
BAB III METODOLOGI
3.1
Alat dan Bahan
3.1.1
Alat Peralatan yang diperlukan dalam percobaan ini, antara lain: 14 buah tabung reaksi, botol kaca gelap bertutup, mortar dan alu, kertas saring, dissecting set, kompor listrik, rak tabung reaksi, erlenmeyer 50 ml, corong kaca, cawan petri, penjepit kayu, pipet tetes, dan korek api. 3.1.2 Bahan Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini, antara lain: usus ikan kakap putih ( Lates carcarifer ), empedu ayam, akuades, toluen, larutan amilum 1%, gliserin 50%, albumin/putih telur, air ludah, maltosa/sukrosa, reagen Biuret, reagen Benedict, dan minyak goreng. 3.2
Cara Kerja A. Pembuatan Ekstrak Usus Ikan Kakap putih ( Lates carcarifer ) dibedah pada bagian ventral, dipisahkan usus halus dari organ lainnya dengan cara dipotong dari bagian akhir lambung dan bagian awal usus besar. Lalu usus halus disayat secara longitudinal dan dibersihkan dengan akuades. Selanjutnya dipotong kecil-kecil dan diletakkan di mortar untuk dihaluskan, diambil 20 ml gliserin 50% Usus halus dihaluskan lagi sambil ditambahkan 4-5 tetes toluen. Berikutnya usus halus dimasukkan ke dalam botol yang ditutup rapat lalu disimpan pada ruang gelap dan dibiarkan selama seminggu. Selanjutnya dilakukan tes terhadap hasil saringan tersebut, yaitu tes pembuktian adanya amilase, maltase, dan tripsin. B. Pembuktian adanya Enzim Amilase. Empat tabung reaksi disiapkan dan diberi tanda A, B, C dan D. Tabung A dan B masingmasing diisi 2 ml benedict. Tabung reaksi C dan D masing-masing diberi amilum1% sebanyak 2,5 ml. Selanjutnya ditambahkan 1 ml akuades pada tabung D, ekstrak usus sebanyak 1ml pada tabung C. Kedua tabung (C dan D) digoyang-goyang selama 5-10 menit. 5 tetes larutan dari tabung D diteteskan pada tabung B dan 5 tetes larutan dari tabung C diteteskan ke tabung A. Selanjutnya tabung A dan B dipanaskan selama 5 menit sambil digoyang-goyang, lalu diamati perubahan warna yang terjadi pada tabung A dan tabung B. C. Pembuktian adanya Enzim Maltase. Dua buah tabung reaksi disiapkan dan diberi tanda A dan B, gabusing-gabusing berisi 2 ml benedict. Dua buah tabung reaksi lain disiapkan ditandai C dan D, gabusing-gabusing diberi 2,5 ml larutan sukrosa. Selanjutnya ditambahkan 1 ml ekstrak usus pada tabung C dan 1 ml akuades pada tabung D. Kedua tabung (Cdan D) digoyang-goyang selama 5-10 menit. 5 tetes larutan dari tabung C diteteskan pada tabung A dan 5 tetes larutan dari tabung D diteteskan ke
tabung B. Selanjutnya tabung A dan B dipanaskan selama 5 menit sambil digoyang-goyang, lalu diamati perubahan warna yang terjadi pada tabung A dan tabung B. D. Pembuktian adanya Enzim Tripsin Dua buah tabung reaksi disiapkan dan diberi tanda A dan B, gabusing-gabusing berisi 1 ml putih telur yang sudah diencerkan. Selanjutnya dipanaskan kedua tabung sampai mendidih, lalu didinginkan. 1 ml ekstrak usus ditambahkan pada tabung A dan akuades pada tabung B, lalu didiamkan kedua tabung tersebut selama 5-10 menit. Selanjutnya 1-2 tetes biuret diteteskan ke dalam gabusing-gabusing tabung, lalu diamati perubahan warna yang terjadi pada tabung A dan tabung B. E. Pengaruh Empedu Terhadap Lemak Dua buah tabung reaksi disiapkan dan ditandai A dan B. Tabung A diisi cairan akuades sebanyak 2 ml dan tabung B diisi cairan empedu sebanyak 2ml. Setiap botol diisi ditambahkan minyak goreng yang gabusih baru sebanyak 2ml. Kedua notol dikocok selama 5 – 10 menit hingga larutan homogen. Setelah itu kedua tabung didiamkan selama 5-10 menit dan diamati perubahan yang terjadi pada tabung A dan B.
Tarwiyah. 2001. Pembesaran Ikan Kakap Putih ( Lates calcalifer, Bloch) Di Keramba Jaring Apung. Direktorat Jenderal Perikanan, Departemen Pertanian : Jakarta
1. Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiology. 11
th
ed. Pennsylvania: Elsevier
Inc; 2006. p. 808-18. 2. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. 2
nd
ed. Jakarta: EGC; 2001. p. 537-89
3. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia Harper. 27 p. 496-503.
th
ed. Jakarta: EGC; 2006.
Gaman, P.M & K.B. Sherrington. (1994). Ilmu Pangan, Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi dan Mikrobiologi. Universitas Gadjah Mada press. Yogyakarta
