Field Studies of Energy Budgets

  • View
    35

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

Field Studies Of Energy Budgets(N. M. Soofiani & A. D. Hawkins)Presented By

Akbar Marzuki TahyaIn University Lecture of Postgraduate Program of Hasanuddin University Makassar-Indonesia, 2010

Introduction

Suatu energy budget sangat penting dan erat kaitannya dalam mengidentifikasi keseluruhan aspek kehidupan dari ikan. Beberapa komponen penting dalam energy budget: energi yang diterima yang terkandung dalam dan sebagai makanan (C), energi yang hilang sebagai produk ekskersi nitrogen (U) dan sebagai feses (F). Energi yang terpakai untuk metabolisme dan aktivitas yang berbeda-beda (R), dan energi selebihnya disediakan untuk pertumbuhan somatik dan jaringan reproduksi (P). Komponen-komponen penting di atas sangat relevan untuk memahami survival, pertumbuhan, dan keseluruhan produksi ikan di alam.

Mekanisme jejaring makanan yang terjadi di alam menjadi bahan pelajaran berharga bagi perpindahan energi (energy transfer) melalui kegiatan makan di makan.

C=(R)+(U+F)+(P)

Di alam, untuk mengetahui energy budget membutuhkan pengetahuan yang luas mengenai ekologi hewan. Menyangkut estimasi Feeding Rates, pertumbuhan (Growth), dan aktivitas. Ditunjang pula informasi mengenai kebutuhan energetika secara fisiologis, yang diperoleh dari kegiatan laboratoris. Tidak dapat dipungkiri bahwa kegiatan seperti ini banyak terkendala dalam metode, dan sangat jarang dapat diselesaikan dalam waktu yang singkat.

The Main Components of the Energy Budget

Measurement of the Energy Input (C) Input energi yang utama pada ikan berasal dari makanan yang dikonsumsi, meskipun seringpula dijumpai ikan yang tidak mendapatkan pakan atau mendapat pakan yang sangat kurang, dan hal ini menjadikan sumber energi dalam tubuh menjadi utama. Secara fisiologis, Ikan akan memanfaatkan cadangan modal energi yang ada dalam tubuh dalam keadaan tertentu.

Measurement of the Energy Input (C)

Loss in weight

Pada kasus yang terjadi di atas, akan mengakibatkan pertumbuhan negatif, akibat kehilangan bobot pada jaringan Dalam beberapa kasus pelaparan juga ditemukan adanya perbedaan komposisi kimiawi jaringan.

Measurement of the Energy Input (C) Di alam sangat mudah untuk mengetahui jenis dan kualitas makanan yang dikonsumsi ikan dengan cara melihat isi lambung, namun untuk melihat input energi yang sebenarnya per unit waktu lebih sukar dilakukan. Pendekatan yang dilakukan dengan cara menentukan total yang keluar dengan mengasumsikan equal dengan income.

Measurement of the Energy Input (C) Winbergs Equation (1956) P+RF+U

Yang dapat dimetabolisme dan bagian dari income

Setelah mengalami deduksi/pengurangan, sehingga Tersisa sekitar 80% dari total metabolisme

R

Metabolic rate di alam sekitar 2x routine rate Di Labotaorium

Measuremet of the Energy Accumulated as Growth (P)

Proporsi alokasi energi pada ikan untuk kebutuhan pertumbuhan somatik dan jaringan reproduksi. Di alam, hal yang lazim dilakukan oleh para ilmuwan perikanan dengan menerapkan populasi ikan sampel untuk mengestimasi pertumbuhan. Dengan cara mengukur rata-rata panjang dan rata-rata bobot ikan sampel dari umur-umur yang berbeda. Capture and recaptured method, dan tagged.

Measuremet of the Energy Accumulated as Growth (P)

Untuk mengukur energi yang tersimpan untuk pertumbuhan (P), panjang dan bobot hidup harus dikonversi menjadi satuan energi. Metode sederhana dengan cara mengalikan bobot hidup dengan nilai kalori yang berasal dari per unit bobot ikan (pengukuran bomb calorimetry of homogenized fish carcasses).

Measuremet of the Energy Accumulated as Growth (P)

Terdapat cara lain untuk mengukur energi yang terakumulasi untuk pertumbuhan yakni melakukan estimasi makanan yang dimakan (food intake) dan menguranginya dengan energi yang terbuang melalui produk buangan dan metabolisme.

Measuremet of the Energy Accumulated as Growth (P) Perkembangan gonad juga harus diperhatikan dan menjadi perhatian khusus untuk sampling. Pada perkembangan gonad ke arah matang, proporsi energi banyak terpakai dan kemungkinan pertumbuhan somatic terhenti, khususnya pada betina. Fase-fase akhir perkembangan matang gonad, cadangan energi tubuh banyak yang terpakai, terkatabolisme khususnya lipid dan lebih sedikit protein. Katabolisme lipid dan protein ini dibutuhkan untuk maturasi. Dan sebagai hasilnya cadangan lipid menurun signifikan setelah spawning. Studi kasus Sockeye Salmon Oncorhynchus nerka pada anak sungai Fraser Columbia, lipid menurun hingga di atas 90%.

Measuremet of the Energy Accumulated as Growth (P)

Estimasi mengenai energi yang digunakan pada perkembangan gonad biasanya dengan melakukan perbandingan antara rata-rata kandungan energi gonad pada tiap tanggal sampling. Hal ini penting untuk mengukur kandungan energi sebenarnya daripada data bobot. Oleh karena nilai kalori gonad kemungkinan berubah secara substansi selama perkembangannya.

Measuremet of Energy Loss as Waste Products (F+U) Alokasi energi selain growth (P), atau metabolisme (R), juga terjadi kehilangan dalam bentuk (F+U) F: merupakan energi yang hilang dalam faeces, meliputi; makanan yang tidak dicerna, sel epitel usus yang terkelupas, mucus, enzim pencernaan yang terkatabolis, dan bakteri. Studi kasus: energy losses dari faeces bervariasi 2 hingga 31% dari konsumsi energi (Elliott 1979). U: berasal dari ekskresi nitrogenous yang menjadi representasi produk akhir metabolisme protein pada hewan (produk nitrogenous pada ikan yang utama adalah ammonia) Studi kasus: dari keseluruhan alokasi energi pada ikan karnivora, yang terkecil dibutuhkan pada U. yakni sekitar 7% dari energi terkonsumsi.

Measuremet of Energy Loss as Waste Products (F+U)

Di alam sangat sukar untuk diukur. Yang memungkinkan di laboratorium. F+U: sangat dipengaruhi oleh makanan yang termakan.

Measurement of the Energy Released in Metabolism (R)

metabolisme = energi yang hilang sebagai panas Populasi ikan di alam/lapangan akan sukar diukur. Oleh karenanya komponen matarantai ini menjadi sangat lemah di antara budget terukur lainnya.

Measurement of the Energy Released in Metabolism (R)

RS: metabolism in standard or routine, metabolisme minimum, unfed, dan resting fish. Baiasanya dilakukan pengukuran konsumsi O2 dengan mengeliminasi aktivitas yang dapat terjadi secara tiba-tiba dan berpengaruh terhadap aktivitas. RF: metabolisme yang dihubungkan dengan feeding RA: metabolisme dengan pergerakan aktif

Measurement of the Energy Released in Metabolism (R)

RF, Feeding disertai peningkatan produksi panas dan diikuti dengan peningkatan konsumsi oksigen. RF, diasumsikan pada saat ini pembelanjaan energi untuk kegiatan lokomosi, proses mengunyah atau pencernaan dan absorbsi makanan, dan transformasi biokimia RF, bahkan elemen yang besar akan mengalami deaminasi protein

Measurement of the Energy Released in Metabolism (R)

RF, kemana perginya energi pada kondisi ini?pergerakan Kegiatan mengunyah

pencernaanEnergi absorbsi

Proses biokimiawi makanan

Measurement of the Energy Released in Metabolism (R)

RA, mungkin saja yang paling sukar untuk diukur secara pasti adalah metabolisme saat aktif ini RA, di alam meliputi migrasi, meloloskan diri dari predator, menangkap mangsa, tingkah laku reproduksi, adaptasi dan lain sebagainya. RA, suatu hal yang menjadi catatan dalam pengukuran aktif metabolisme bahwa: konsumsi oksigen mungkin saja tidak terjadi pada saat keadaan renang yang maksimum, namun terjadi pada kondisi lain.

Measurement of the Energy Released in Metabolism (R)

Budget energy pada metabolisme aktifBerenang/migrasi Menyelamatkan diri Memangsa

Energi

Adaptasi Reproduksi

Measurement of the Energy Released in Metabolism (R) Soofiani & Priede (1985), gambar 11.2 dalam buku ini juga.

Konsumsi O2

Rasio konsumsi oksigen pada juvenil ikan kod pada kondisi aktivitas dan temperatur yang berbeda.

Setelah pelelahan Selama berenang pada saluran respirometer Konsumsi oksigen pada kondisi ikan tidak makan 0 temperatur

Compiling the Energy Budget

Based on reference Fish Energetics

Tq.Jangan melihat apa yang ada, tapi lihat apa yang membuatnya ada (amtahya@gmail.com) fisiologi & biokimia nutrisi-2010