I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Konsumsi oksigen ikan pada dasarnya berbanding terbalik dengan berat

tubuh ikan dan volume ikan. Parameter konsumsi oksigen ini digunakan untuk

menghitung laju metabolisme ikan, dimana ikan yang metabolismenya tinggi

maka konsumsi oksigen ikan juga akan meningkat, sebab sebagian besar sumber

energi ikan berasal dari metabolik aerobik yang membutuhkan konsumsi oksigen.

Laju metabolisme juga berbanding terbalik dengan konsentrasi oksigen terlarut

dan berkorelasi dengan konsumsi oksigen dan sintesa haemoglobin darah.

Konsentrasi oksigen rendah dan temperatur meningkat, maka laju metabolisme

meningkat, sedangkan bila konsentrasi oksigen tinggi pada temperatur rendah,

maka laju metabolisme juga rendah (Yuwono, 2001). Jolyet dan Regnart dalam

Zonneveld et al, (1991) mengemukakan bahwa konsumsi oksigen seiring dengan

peningkatan berat tubuh. Mujiman (1984) menambahkan bahwa ikan yang

ukurannya lebih kecil akan memiliki aktivitas lebih tinggi, lebih banyak bergerak

maka banyak pula energi yang diambil dari konsumsi oksigen.

Menurut Prosser (1991), ada beberapa faktor yang mempengaruhi

konsumsi oksigen pada ikan diantaranya adalah suhu, ukuran badan dan aktivitas

tubuhnya. Faktor lain yang tidak kalah penting adalah ada atau tidaknya oksigen

terlarut dalam perairan. Kurangnya oksigen dalam perairan sampai titik dibawah

kritis akan menyebabkan kematian pada ikan.

B. Tujuan

Mahasiswa dapat mengukur konsumsi oksigen hewan air, dan dapat

mengevaluasi keterkaitan bobot tubuh atau perubahan faktor lingkungan dengan

metabolisme hewan air.

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah ikan, reagennya yaitu

MnSO4, H2SO4, KOH-KI, Amilum, Na2S2O3. Alat yang digunakan dalam

praktikum kali ini adalah timbangan teknikal, gelas ukur besar, alat pengukur

konsumsi oksigen, aerator, botol sampel, tabung erlenmeyer, buret beserta

statifnya.

B. Metode

1. Alat respirometer yang akan digunakan dalam percobaan difungsikan.

2. Dilakuakan pengukuran bobot tubuh hewan air yang akan dipakai untuk

percobaan.

3. Dilakukan pengukuran hewan uji dengan menggunakan gelas ukur besar.

4. Dimasukkan hewan uji pada tabung II dan usahakan tidak ada udara

terperangkap didalamnya dan biarkan hewan uji didalamnya beberapa menit

agar teraklimasi.

5. Dilakukan pengambilan sampel air I (awal) menggunakan botol winkler

(volume 125 ml) dari tabung III melalui selang air keluar pada tabung II.

6. Dimatikan sistem sirkulasi dan tutup selang air masuk dan keluar pada tabung

II biarkan 0,5 jam.

7. Dilakukan pengukuran kandungan oksigen terlarut pada sampel air I.

menggunakan metode mikro Winkler.

8. Dilakukan pengambilan sampel air II (akhir) menggunakan botol winkler.

(volume 125 ml) dari tabung II melalui selang air keluar pada tabung II.

9. Diulangi langkah ke tujuh dengan cara yang sama.

10. Hitung konsumsi oksigen hewan uji tersebut.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Rombongan Bobot Ikan (g)

Volume Ikan (L)

DO1(ppm) DO2(ppm) KO mg/g/jam

4 6,8 0,02 4,4 8,6 - 2,1735 7,2 0,01 6 5,8 0,19

Laju Metabolisme ( KO2 )

KO2=(DOI−DOIl )BI

×(V Tab−V ikan)WP

BI (Berat Ikan) = 7,2 g

Vol. tabung = 3,5421 L

Vol. ikan = 0,02 L

Waktu pengamatan = 0,5 jam

Perhitungan:

DOI =

1000100

×p×q×8

=

1000100

×0 , 025×3×8

= 6 ppm

DOII =

1000100

×p×q×8

=

1000100

×0 , 025×2,9×8

= 5,8 ppm

Wp = 0,25

KO2 =

(6−5,8 )7,2

×(3 ,5421 -0,01 )

0,5

= 0 ,027×7 ,0642=0 , 19 mg/g/jam

Keterangan:

KO2 : Konsumsi oksigen (mg/g/jam)

DOI : Oksigen terlarut awal (ppm)

DOII : Oksigen terlarut akhir (ppm)

p : Jumlah ml Na2S2O3 yang terpakai (0,025)

q : Normalitas larutan Na2S2O3 0,025 N yang digunakan (ml)

BI : Bobot ikan (g)

Wp : Waktu pengamatan (jam)

B. Pembahasan

Metabolisme adalah himpunan reaksi kimia yang terjadi dalam hidup

organisme untuk mempertahankan hidup. Proses ini memungkinkan organisme

untuk tumbuh dan berkembang biak, menjaga struktur mereka, dan merespon

lingkungan mereka. Metabolisme biasanya dibagi menjadi dua kategori.

Katabolisme memecah bahan organik, misalnya untuk memanfaatkan energi

dalam respirasi selular (Campbell, et al, 2004) .

Laju metabolisme adalah energi yang dikonsumsi persatuan waktu bagi

seekor hewan yang berespirasi secara aerobik, cara mudah untuk mangukur laju

metabolisme adalah dengan mementukan oksigen yang dikonsumsi oleh hewan

itu dalam satuan waktu. Laju konsumsi oksigen dapat dimonitor dengan cara

memasukkan hewan percobaan dalam rungan yang disebut respirometer

(Campbell, et al, 2004).

Menurut Lagler (1977), konsumsi oksigen merupakan ukuran dari laju

metabolisme. Konsumsi oksigen akan meningkat sejalan dengan kecilnya berat

ikan, panjang dan volume ikan itu sendiri. Ikan yang memiliki ukuran tubuh kecil

memiliki kecepatan metabolisme tinggi daripada ikan yang berukuran besar.

Aktifnya metabolisme ikan tersebut, maka akan semakin tinggi frekuensi

pengambilan oksigen dari lingkungannya, karena untuk beraktifitas diperlukan

energi sedangkan energi itu sendiri berasal dari reaksi oksidasi biologi, dimana

proses oksidasi biologi hanya akan berjalan Jika tersedia banyak oksigen di

lingkungannya.

Oksigen terlarut (dissolved oxygen, disingkat DO) atau sering juga disebut

dengan kebutuhan oksigen (Oxygen demand) merupakan salah satu parameter

penting dalam analisis kualitas air. Nilai DO yang biasanya diukur dalam bentuk

konsentrasi ini menunjukan jumlah oksigen yang tersedia dalam suatu badan air.

Semakin besar nilai DO pada air, mengindikasikan air tersebut memiliki kualitas

yang bagus. Nilai DO rendah, dapat diketahui bahwa air tersebut telah tercemar.

Pengukuran DO juga bertujuan melihat sejauh mana badan air mampu

menampung biota air seperti ikan dan mikroorganisme. Kemampuan air untuk

membersihkan pencemaran juga ditentukan oleh banyaknya oksigen dalam air.

Pengukuran parameter ini sangat dianjurkan disamping parameter lain seperti kob

dan kod (Fujaya, 2002)

Respirometer bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan ada

oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbon dioksida yang

dikeluarkan olehnya. Organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup

dan karbon dioksida 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 (Anonim, 2011)

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi konsumsi oksigen pada ikan

menurut Zonneveld (1991), antara lain:

1. Aktivitas : ikan dengan aktivitas tinggi, misalnya ikan yang aktif berenang

akan mengkonsumsi oksigen jauh lebih banyak dari pada ikan yang tidak aktif.

2. Ukuran : ikan yang mempunyai ukuran lebih kecil, kecepatan metabolismenya

lebih tinggi dari pada ikan yang berukuran lebih besar, sehingga oksigen yang

dikonsumsi lebih banyak.

3. Umur : ikan yang umurnya masih muda akan mengkonsumsi oksigen lebih

banyak dari pada ikan yang lebih tua.

4. Temperatur : ikan yang berada pada suhu tinggi, laju metabolismenya juga

tinggi sehingga konsumsi oksigennya banyak.

Selain faktor eksternal tersebut, sejumlah besar faktor lingkungan yang lain

seperti kecepatan aliran, parameter kualitas air dan sebagainya akan

mempengaruhi konsumsi oksigen.

Fungsi larutan yang dipakai :

1. Larutan KOH – KI dan MnSO4: untuk mengikat oksigen dan MnSO4 berfungsi

untuk mengikat senyawa-senyawa selain oksigen atau memisahkan oksigen

dari senyawa-senyawa organik.

2. H2SO4 : menghilangkan pengaruh KOH-KI dan MnSO4 atau penetralisir

3. Amilum : sebagai indikator yang merubah larutan yang berwarna coklat bening

menjadi ungu (violet).

4. Na2S2O3 : digunakan untuk titrasi sebagai nilai p untuk mencari kadar O2

terlarut

(Elliot, 1997).

Pengukuran konsumsi oksigen pada percobaan kali ini, menggunakan

metode Winkler. 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 dengan hati-hati (agar tidak menimbulkan

gelembung udara) ke dalam botol Winkler sebanyak 250 ml.

2. Larutan MnSO4 sebanyak 1 ml ditambahkan ke dalam air dalam botol

Winkler kemudian ditambahkan KOH-KI sebanyak 1 ml. Larutan dikocok

dan dibiarkan sehingga tebentuk lapisan heterogen, bagian atas bening dan

bagian bawah berupa endapan berwarna coklat (apabila tidak mengandung

O2 endapan berwarna putih).

MnSO4 +2KOH Mn(OH)2 + K2SO4 (endapan berwana putih)

2Mn(OH)2 + O2 2MnO(OH)2 (endapan berwarna coklat)

3. Air dalam botol Winkler direaksikan lagi dengan H2SO4 sebanyak 1 ml

kemudian dikocok. Setelah penambahan H2SO4, endapan akan terlarut dan

membentuk MnSO4.

2MnO(OH)2 + 4 H2SO4 2Mn(SO4)2 + 6H2O

setelah penambahan terdapat reaksi antara Mn(SO4)2 dan potassium iodida,

iodine dibebaskan dan menghasilkan iodine yang berwarna coklat dalam air.

2Mn(SO4)2 + 4KI 2MnSO4 + 2K2SO4 + 2I2

4. Air dalam botol diambil sebanyak 100 ml kemudian ditampung dalam

tabung erlenmeyer untuk dititrasi dengan Na2S2O3 0,025 N. Sebelum

dititrasi, larutan amilum sebanyak 0,5 ml ditambahkan ke dalam botol

erlemeyer (larutan berwarna hitam). Reaksi di atas akan menghasilkan

jumlah mol iodine yang dibebaskan sama dengan jumlah mol O2 yang ada

dalam sample. Setelah dititrasi larutan berubah menjadi bening.

4 Na2S2O3 + 2I2 2Na2S4O6 + 4NaI (Elliot, 1997).

Menurut Elliot (1997), fungsi larutan yang dipakai untuk proses titrasi

diantaranya:

1. MnSO4 dan KOH-KI: untuk membentuk endapan coklat, mengindikasikan

bahwa masih terdapat O2 dalam sampel. Apabila endapan yang dihasilkan

berwarna putih maka tidak ada lagi O2 yang terlarut pada sampel.

2. H2SO4: mengubah larutan yang awalnya berwarna coklat keruh menjadi coklat

bening. Larutan ini tidak terbentuk dari reaksi antara asam sulfat dengan

mangan oksida membentuk mangan sulfat.

3. Amilum: sebagai indikator yang merubah larutan berwarna coklat bening

menjadi ungu.

4. Na2SO3: untuk titrasi sebagai nilai p untuk mencari kadar O2 terlarut.

Suhu yang termasuk dalam faktor lingkungan paling berpengaruh terhadap laju

metabolisme, sebaliknya konsentrasi oksigen terlarut merupakan faktor bawah

dari laju metabolisme.

Menurut Carpenter (2005), metode Winkler digunakan untuk menganalisa

kandungan oksigen yang terlarut dalam air. Beberapa hal yang perlu diperhatikan

dalam melakukan analisis menggunakan metode Winkler yaitu :

1. Oksidasi udara iodida

2. Volatilisasi iodin

3. Kontribusi oksigen dalam reagen pelarut

4. Kontaminasi iodat oleh larutan iodida

5. Konsumsi atau produksi iodin oleh reagen kontaminan

6. Perbedaan antara titrasi akhir dan titrasi ekuivalen

Berdasarkan hasil percobaan, maka data pengukuran konsumsi oksigen

terhadap ikan Lele, diketahui bahwa bobot ikan 6,8 gr dengan volume 0,02 L.

Setelah dilakukan perhitungan, didapat jumlah oksigen terlarut awal (Doawal)

sebesar 4,4 ppm dan jumlah oksigen terlarut akhir (Doakhir) sebesar 8,6 ppm.

Setelah dilakukan perhitungan maka diperoleh hasil konsumsi oksigen ikan Nila

sebesar -2,173 mg/gr/jam. Konsumsi oksigen yang diperoleh dari hasil

perhitungan menunjukkan bahwa oksigen terlarut akhir lebih tinggi daripada

oksigen terlarut awal. Hal ini tidak sesuai dengan pernyataan Barnes (1965), yang

menyatakan bahwa ikan mendapatkan oksigen dari oksigen terlarut dalam air.

Ikan yang memiliki bobot besar berarti volumenya besar dan memiliki sel

dengan jumlah yang lebih banyak daripada ikan yang memiliki bobot kecil.

Energi yang diperlukan bagi jutaan aktivitas sel tersebut didapat dari reaksi

oksidasi biologi dan agar proses oksidasi ini dapat berlangsung terus-menerus

maka harus selalu tersedia oksigen. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa

kebutuhan oksigen ikan besar lebih banyak daripada ikan kecil karena energi

yang diperlukan lebih banyak bagi aktivitas sel (Sutrisno, 1989).

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A.Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan dan pembahasan maka dapat diperoleh

kesimpulan sebagai berikut :

1. Ikan seberat 7,2 gram menunjukkan konsumsi oksigen sebesar 0 ,19 mg/g/jam

dan Ikan seberat 6,8 gram menunjukkan konsumsi oksigen sebesar -2,173

mg/g/jam.

2. Konsumsi oksigen ikan akan semakin berkurang dengan bertambahnya bobot

dan volume ikan.

B. Saran

Praktikan mengharapkan kepada asisten agar praktikum yang akan datang

bisa lebih baik dalam menjelaskan cara-cara praktikum.

DAFTAR REFERENSI

Barnes, R. D. 1965. Invertebrata Zoology. W. B. Sounders Company, London.

Campbell,et al. 2004. Biologi jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Carpenter, James H. 2005. The Accuracy of The Winkler Methode for Dissolved Oxigen Analysis. Department of Oceanography, The Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland.

Elliot, W. H and Elliot, D. C. 1997. Biochemistry and Molecular Biology. Oxford University Press, New York.

Fujaya, Y. 2002. Fisiologi Ikan. Direktorat Jenderal Pendidikan Nasional, Makassar.

Lagler, K. F. 1977. Icthyology. John Wiley and Sons Inc, Canada.

Mujiman, A. 1984. Makanan Ikan. PT. Penebar Swadaya, Jakarta

Prosser, C. C. 1991. Environment and Metabolic Animal Physiology. Jhon Willey and Sons, inc. Publication, New York.

Sutrisno. 1989. Fisiologi Hewan. Fakultas Peternakan UNSOED, Purwokerto.

Yuwono, E. 2001. Fisiologi Hewan I. Fakultas Biologi UNSOED, Purwokerto.

Zonneveld, N. Huisman. 1991. Prinsip-prinsip Budidaya Ikan. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

PENGUKURAN LAJU METABOLISME IKAN

Oleh :

Nama : Muhamad Ma’arifNIM : B1J010148Rombongan : VKelompok : 1Asisten : Arya Nugraha

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN I

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO

2011

RETENSI ENERGI PADA IKAN

Oleh :

Nama : Muhamad Ma’arifNIM : B1J010148Rombongan : VKelompok : 1Asisten : Arya Nugraha

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN I

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO

2011