Perpustakaan Digital ITB

Abstrak : Dalam kerangka penelitian ini telah dilakukan pengkajian mengenai komponen mineral dan komposisi senyawanya dalam kutikula udang galah (Macrobrachium Rosenbergii) dan udang windu (Penaeus Monodon). Selain itu telah diteliti pula evolusi komponen dan komposisi tersebut serta morfologinya selama suatu perioda molting. Untuk penelitian ini sampel dibuat dari kutikula udang galah dan udang windu dewasa dengan berat 15 - 25 gram dan dipelihara dalam 30 aquarium berukuran 60 x 60 x 30 cm3. Pemeliharaan dilakukan berulang kali dengan rentang waktu melebihi satu siklus molting, 25-32 hari untuk udang galah dan 14-16 hari untuk udang windu. Sampel dibuat bervariasi dengan umur selama periode molting. Sebagai sampel acuan kalsium fosfat, dipakai hidroksiapatit sintetis dan email gigi manusia, sedangkan sebagai sampel acuan kalsium karbonat dipakai koral dan kutikula landak laut. Kandungan senyawa ditentukan dari hasil perlakuan sampel dengan larutan etilendiamin dan pemanasan/pengabuan. Kandungan unsur mineral ditentukan dari hasil pengukuran spektroskopi absorpsi atomik (SAA). Identifikasi jenis dan fase senyawa dilakukan dengan spektroskopi infra merah (IM) dan difraksi sinar X (DSX). Kristalinitas dan distribusi kristal ditentukan dengan spektroskopi resonansi spin elektron (RSE). Selain itu, dilakukan pula pengukuran pendukung dengan menggunakan scanning electron microscope (SEM) dan thermal gravimetry (TG) untuk melengkapi informasi mengenai morfologi dan komposis senyawa. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kandungan mineral dalam kutikula udang galah mencapai 59 - 80%, lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan mineral dalam udang windu yang hanya berkisar sekitar 54 - 69%. Disamping unsur Ca, kutikula udang pada umumnya mengandung berbagai unsur sederhana lainnya, seperti Mg, Na, dan Mn. Konsentrasi rerata dari unsur Ca dalam kutikula udang galah dan udang windu berturut-turut berharga 26,3 - 49,3% dan 22,4 - 62,5%, sedangkan konsentrasi rerata dari unsur Mg dalam kutikula kedua jenis udang berturut-turut berharga 0,83 - 1,04% dan 0,13 - 0,41%. Dari basil pengukuran semua sampel diperoleh informasi bahwa bila konsentrasi unsur Ca rendah akan disertai oleh konsentrasi unsur Mg tinggi, dan sebaliknya. Rentang variasi kandungan mineral yang lebar tersebut terjadi selama perioda molting, sejalan sesuai dengan metabolisme dalam proses pertumbuhan udang selama perioda bersangkutan. Hasil analisis data dan analisis termal juga menunjukkan bahwa senyawa kalsium dalam kutikula kedua jenis udang terutama berbentuk kalsium fosfat dan kalsium karbonat dalam jumlah sebanding berbeda dari kenyataan yang diketahui dalam jaringan keras lainnya Perbandingan tersebut tidak mengalami perubahan yang berarti selama kutikula masih melekat pada tubuh. Senyawa kalsium dalam kutikula diketahui mengandung gugus PO4, gugus HPO4, gugus CO3, serta air adsorpsi dan air kristal/kisi. Proses molting mengakibatkan penurunan kandungan gugus HPO4, gugus CO3, dan air kristal dalam kutikula udang galah maupun udang windu. Bersamaan dengan itu terjadi pula peningkatan kandungan unsur Ca dan Mg dalam kutikula exuviae udang galah, dan sebaliknya penurunan terjadi dalam kutikula exuviae udang windu. Lebih jauh telah diperoleh informasi bahwa senyawa kalsium dalam kutikula udang galah dan udang windu pada umumnya hadir dalam bentuk amorf dan mikrokristal. Kristal yang terbentuk dari senyawa kalsium fosfat berupa oktakalsium fosfat dan apatit karbonat, sedangkan kristal yang terbentuk dari senyawa kalsium karbonat berupa kristal kalsit hidrat. Ternyata komposisi fase amorf dan kristal dalam kutikula udang galah tidak mengalami perubahan yang berarti selama perioda molting. Selain itu kalsit hidrat selalu dominan diantara fase kristal lainnya dalam kutikula udang galah selama perioda molting termasuk kutikula exuviae. Demikian pula dengan kutikula udang windu, namun hanya terjadi pada kutikula lekat tubuh. Sebaliknya dalam kutikula exuviae, kandungan fase amorf senyawa kalsium menjadi sangat rendah, dan kehadiran apatit karbonat juga menjadi dominan terhadap kalsit hidrat. Pada umumnya kristal dalam kutikula udang windu berukuran lebih besar dibanding dengan kristal dalam kutikula udang galah. Ukuran kristal dalam udang galah menurun dengan bertambahnya umur kutikula, namun sebaliknya terjadi dalam kutikula udang windu. Berdasarkan kajian korelasi dari basil analisis di atas dapat disimpulkan bahwa rendahnya derajat kristalinitas dalam jaringan kutikula menunjukkan adanya faktor hambatan dalam proses kristalisasi kalsium fosfat yang berhubungan dengan kehadiran unsui Mg dan gugus CO3. Bertambahnya konsentrasi unsur Mg dalam kutikula exuviae udang galah menjelaskan kehadiran fase amorf dan mikrokristal yang dominan dalam jaringan tersebut. Sebaliknya penurunan konsentrasi unsur Mg dan gugus CO3 dalam kutikula exuviae udang windu menyebabkan peningkatan fase kristalnya. Hal ini juga dapat menjelaskan mengecilnya ukuran kristal dalam kutikula exuviae udang galah dan membesarnya ukuran kristal dalam kutikula exuviae udang windu. Dalam kaitan ini dapat ditambahkan bahwa konsentrasi unsur Mg dan gugus CO3 dalam kutikula yang jauh lebih tinggi dari kandungannya dalam jaringan keras lain seperti dalam email gigi manusia, dapat menjelaskan perbedaan derajat kristalinitas dan kekerasan antara kedua jenis jaringan tersebut. Berdasarkan kebutuhan fisiologis udang, diduga bahwa preferensi fase amorf dari senyawa mineral kutikula memberi sifat mekanik yang mendukung proses pertumbuhannya. Dengan kata lain fase tersebut memberi kelenturan kutikula yang memungkinkan penyesuaian ukurannya dengan pertumbuhan tubuh udang dan memberi kemudahan proses metabolisme yang bersangkutan. Mengingat pentingnya kehadiran unsur Mg dan gugus CO3 dalam kutikula, maka pengaturan kadarnya dalam pakan udang kiranya perlu diteliti lebih lanjut.