Kategori: kortisol

stress pada ikan

Stres pada ikan merupakan proses yang sangat kompleks. Terdapat banyak misteri yang mengelilingi penyebab stress pada ikan dan masih banyak konsep tentang stress yang belum jelas. Hampir semua pengetahuan tentang stress ikan berdasarkan hasil penelitian pada ikan-ikan komersial dan masih berkutat pada hal-hal yang sangat mendasar. Ketika publik berbicara tentang stress, selalu tentang tekanan mental dan emosi, namun ternyata stress merupakan konsekuensi dari aktivitas biokimia dan physiologi. Stress menyebabkan respon internal hormon yang sama terhadap semua hewan vertebrata termasuk ikan. Lalu apa sebenarnya stress itu, apakah mudah untuk didefinisikan? Pertama. Kita harus membedakan antara sumber stress. Yang merujuk pada penyebab stress dan reaksi internal yang menyebabkannya. Definisi sederhana stress pada ikan dapat menyebabkan stimulus yang dibutuhkan untuk respon physiologi oleh hewan dan upaya untuk beradaptasi dengan rangsangan tersebut.

Stres dapat digambarkan sebagai respon fisiologis untuk stressor. Dengan kata lain, stres adalah kondisi fisiologis internal yang disebabkan oleh kondisi eksternal. Stres juga dapat digambarkan sebagai respon hormonal internal dari sebuah organisme hidup yang disebabkan oleh lingkungan atau faktor eksternal lainnya yang menyebabkan kendisi fisiologis organisme dalam kondisi yang tidak normal. Stres dapat mengganggu keseimbangan fisiologis ikan atau homeostasis dengan mempercepat aliran energi dalam sistem.

Kriteria stress seperti akut atau kronis, parah dan ringan. Tingkat stres yang mempengaruhi setiap ikan tertentu ditentukan oleh parahnya stres, durasi dan kesehatan ikan.Respirasi dalam air membutuhkan konsumsi energi lebih banyak daripada di udara. Tingkat konsentrasi gas dalam air umumnya bervariasi dan jauh lebih besar daripada di udara. Ggerakan ikan dalam air memerlukan lebih banyak energi metabolik. Meskipun ikan dilengkapi organ dengan baik untuk beradaptasi pada lingkungan air, tentunya masih mengkonsumsi sejumlah besar energi metabolik.Stres mempengaruhi ikan dalam dua cara: menghasilkan efek yang mengganggu keseimbangan homeostatik dan menginduksi respon perilaku dan fisiologis adaptif. Seiring dengan pelepasan hormon stres dan perubahan fisiologis dan kimia, lalu diikuti dengan modifikasi perilaku. Perubahan ini pada dasarnya adaptif dan berfungsi untuk meningkatkan kelangsungan hidup ketika terancam oleh situasi berbahaya.

Dalam lingkungan alam, respon stres melindungi ikan dan menjamin kelangsungan hidup mereka. Salah satu contohnya adalah ketika pemangsa mengancam ikan. Ketika ikan merasa terancam, respon stres utama adalah untuk melepaskan katekolamin ke dalam aliran darah. Hal ini akan menciptakan dorongan energi yang membantu ikan menghindari atau melarikan diri pemangsa. Stress kronis dapat menyebabkan kehilangan resfon adaptif dan menjadi disfungsional.Ikan menanggapi bahan kimia dan penyebab stres lainnya pada tingkat intensitas jauh di bawah yang dapat dideteksi oleh hewan terrestrial. Ikan lebih sensitif terhadap stres daripada vertebrata lainnya karena homeostasis fisiologisnya terikat erat dan tergantung pada air di lingkungan sekitarnya. Gangguan air dan homeostasis ion selama stres adalah karena hubungan yang sangat dekat antara cairan tubuh dalam insang dan air ambien. Bioavailabilitas bahan kimia yan tinggi dalam air adalah juga merupakan factor penyebab stress. Ikan yang terkena polusi melalui permukaan insang .

Ikan merespon stres pada tiga tingkatan. Respon stres ini terintegrasi meliputi: tingkat primer, sekunder dan tersier. Tanggapan utama adalah pelepasan hormon stres, corticosteriods dan katekolamin, ke dalam aliran darah. Respons sekunder adalah efek dari hormon-hormon pada tingkat sel termasuk mobilisasi dan realokasi energi, gangguan osmotik dan peningkatan denyut jantung, pengambilan oksigen dan transfer. Tanggapan tersier melampaui tingkat sel untuk seluruh binatang. Ini menghambat respon kekebalan, reproduksi, pertumbuhan dan kemampuan untuk mentolerir stres tambahan.Respon hormon stres internal pada ikan memiliki banyak kesamaan dengan yang mamalia. Indikator yang paling banyak diterima dari stres adalah tingkat kortisol plasma darah. Dua tindakan utama kortisol pada ikan adalah mengatur keseimbangan hydromineral atau osmotik dan metabolisme energi. Beberapa mempertimbangkan peran corticosteriods akan melindungi tubuh dari mekanisme pertahanan tubuh yang berlebihan.

Hormon kortikosteroid dan katekolamin dilepaskan sebagai respon terhadap stresor dalam upaya untuk beradaptasi atau menghindari penyebab stres. Meskipun kedua jenis hormon stres yang dilepaskan ke aliran darah merupakan bagian dari respon stress yang terintegrasi untuk stres akut dan kronis namun mereka memainkan peran yang berbeda. Katekolamin atau CA adalah hormon utama dirilis untuk merespon “fight or flight” terhadap stres akut. Corticosteriods, didominasi kortisol, hormon utama yang dirilis dalam menanggapi stres kronis.Hormon katekolamin epinefrin (adrenalin) dan norepinefrin (noradrenalin) berhubungan dengan reaksi langsung terhadap stres, dan dilepaskan ketika situasi membutuhkan respon balik . Pelepasan hormon katekolamin ke dalam aliran darah menyebabkan peningkatan denyut jantung, gula darah, pernapasan, penyerapan oksigen, dan aliran darah ke insang. Ini mempersiapkan ikan untuk lebih baik dalam mengatasi terhadap ancaman wilayah dan keselamatan. Respon ini biasanya pendek dalam durasi dan dianggap stres akut.Corticosteriods, terutama kortisol, yang berhubungan dengan stres kronis merupakan upaya hewan untuk beradaptasi. Kortisol dilepaskan sebagai respon terhadap semua stres, namun efeknya menjadi lebih besar. Dalam akuarium, faktor-faktor umum yang dapat menyebabkan respon stres kronis akan mencakup hal-hal seperti kualitas air yang buruk, suhu yang tidak tepat, atau racun.Ketika stres terjadi terus-menerus atau kronis dan tidak dapat dihindari, seperti akuarium, respon hormonal dan tingkah laku akan berakhir dan menjadi alat untuk beradaptasi dan mempertahankan kelangsungan hidup. Pada titik ini, respon ikan menjadi maladaptif.

sistem hormon pada larva ikan

Kunci keberhasilan budaya ikan laut adalah produksi massal benih berkualitas tinggi, sebagian besar proses tergantung pada pemberian pakan buatan pertama yang sukses dan perkembangan yang normal serta pertumbuhan larva ikan. Dalam hal ini penting untuk mengetahui perkembangan struktural dan fungsi sistem endokrin sejak awal ontogeni ikan. Kelenjar hipofisis dibedakan berdasarkan umur, dinilai oleh deteksi imunohistokimia GH dan PRL, bervariasi antar spesies, tetapi umumnya bertepatan dengan pigmentasi mata. Thyroid follicles dan pulau pankreas pertama kali muncul pada saat yang sama, sementara sel interrenal muncul kemudian.
Konsentrasi jaringan hormon tiroid menurun selama perkembangan embrio dan tidak terdeteksi sampai selesainya penyerapan kuning telur. Selama awal hidup kadar hormon tiroid meningkat secara bertahap dan signifikan selama transformasi ke tahap juvenil. Jaringan konsentrasi kortisol hampir menunjukkan pola perkembangan yang sama, namun naik sebelum kadar hormon tiroid. GH dan PRL menunjukkan pola perkembangan yang berbeda. GH terus meningkat selama pertumbuhan larva sementara PRL terlihat hampir sama dengan pola kortisol. Berdasarkan temuan ini disimpulkan bahwa sistem endokrin menjadi fungsional sebelum penyelesaian penyerapan kuning telur pada ikan di laut.
Pengaturan hormonal awal perkembangan larva ikan
Hormon dianggap sangat penting pada perkembangan dan pertumbuhan larva ikan. Hormon tiroid, kortisol, GH, IGF I dan II, dan PRL penting untuk proses ini. Namun demikian, penting untuk menekankan bahwa fokus mengenai peran hormon tersebut sama sekali tidak menghalangi keterlibatan jaringan endokrin dan faktor hormonal lain selama awal perkembangan.
Hormon tiroid
Pentingnya hormon tiroid (TSH), tiroksin (T4) dan triodothyronine (T3) pada perkembangan vertebrata sudah diketahui dengan. Aktivitas kelenjar thyroid terutama diatur oleh TSH disekresi dari thyrotrophs dari hipofisis. Dengan demikian, TSH memainkan peran penting dalam perkembangan sistem endokrin larva ikan dan dapat bertindak sebagai indikator awal dan tingkat aktivitas folikel tiroid. Pada ikan, TSH berperan penting dalam proses transisi dari larva ke tahap juvenil.
Hormon pertumbuhan
Hormon pertumbuhan (GH) adalah hormon pituitari yang mengatur perkembangan dan pertumbuhan somatis hewan bertulang belakang. Hormon pertumbuhan merupakan polipeptida rantai tunggal dengan dua intramolekular ikatan disulfide. Mediator utama dari fungsi GH adalah IGF-I yang secara struktur diatur untuk insulin dan sama-sama mengisi tiga ikatan intramolekular disulfide.
Pada ikan, hormon-hormon somatotropik (hormon pertumbuhan (GH) dan insulin-seperti pertumbuhan faktor-I dan II (IGF-I dan IGF-II), bersama dengan reseptor dan plasma mengikat protein, berkaitan erat dengan proliferasi sel dan diferensiasi, pertumbuhan, beberapa aspek perilaku, fungsi sistem kekebalan tubuh, pertumbuhan dan fungsi saluran usus, regulasi ionik dan osmotik, reproduksi dan smoltification. Reseptor IGF-I (IGFR-I) AAA pada ikan zebra telah diamati dan memainkan peran penting dalam perkembangan dan pertumbuhan embrio.
Prolaktin dan somatolactin
Prolaktin adalah hormon serbaguna dengan fungsi menakjubkan . Fungsi utamanya adalah osmoregulasi pada ikan air tawar dan ikan yang bersifat euryhalin. Fungsi lain prolaktin adalah mengontrol pertumbuhan, perkembangan, stimulasi metabolisme kelenjar endokrin, tingkah laku, reproduksi dan fungsi kekebalan tubuh.
Somatolaktin (SL) adalah hormon pituitari yang terdapat pada ikan dan merupakan bagian dari hormon pertumbuhan atau prolaktin (GH/PRL). Hormon ini secara predominan terekspresi dalam sel pada Pars Intermedia (PI) dari kelenjar pituitari. Sel ini (somatolaktotrof) juga digolongkan sebagai Periodic Acid –Schiff (PAS)-sel positif kecuali untuk salmonid. Pada beberapa spesies ikan, sel ini ditemukan dibagian lain dari adenohipofisis, Proksimal Pars Diastalis (PPD) dan pada Rostal Pars Diastalis (RPD). Pada ikan Rainbow Trout (Oncorhyncus mykiss), hormon ini juga terdapat pada jaringan ekstra pituitari seperti pada jaringan otak, insang, jantung, ginjal, hati dan otot rangka, spleen, ovari, testis dan oosit muda dan diberbagai area dari otak ikan nila, Oreochromis mossambicus.
Somatolaktin terlibat dalam berbagai proses fisiologis seperti pada pengaturan beberapa aspek reproduksi dan respon terhadap stress. Beberapa hasil penelitian melaporkan keterlibatan SL dalam pengaturan asam basa dan kalsium, metabolisme fosfat dan lemak dan adaptasi background pada spesies bukan salmonid. Mungkin SL tetap sama seperti pada gen leluhur dari famili GH/PRL/SL yang bisa menjadi regulator metabolik penting dalam menentukan flux metabolit intraseluler.
Somatolaktin terlibat dalam pengaturan adipositas dan fungsi gonad salmonids dan ikan sparid , memiliki aksi hypercalcemic di ikan trout, proliferasi dan morfogenesis sel pigmen chromatophore di medaka serta perkembangan gas kandung kemih di ikan zebra.
Kortisol
Kortisol merupakan produk utama dari kelenjar interrenal di teleosts, dan memiliki kedua gluco-dan mineral corticoid tindakan. Perubahan secara temporal tingkat kortisol pada awal kehidupan teleosts sama di beberapa spesies. Deposisi awal kortisol induk dalam kuning telur digunakan selama embriogenesis dan mencapai level konsentrasi terendah pada waktu penetasan, lalu larva mulai mensintesis kortisol de novo. Kortisol memiliki efek langsung terhadap perkembangan, metabolisme, sistem kekebalan dan stres . Kortisol juga dapat berinteraksi dengan hormon lain selama perkembangan (Misalnya ths, PRL dan GH). Lebih khusus, kortisol meningkat seiring dengan metamorfosis dan berperan selama transformasi larva THS. Penggunaan THS dengan kortisol berpengaruh pada kecepatan metamorphosis larva ikan dibandingkan dengan penggunaan THS saja. Perkembangan sistem corticoid selama tahap-tahap awal lara ikan, belum dipahami dengan baik. Secara khusus, sedikit yang diketahui tentang pengaruh induk terhadap kortisol yang diendapkan pada perkembangan embrio, waktu pengaktifan kortisol dan reseptor sintesis, atau mekanisme molekul yang terlibat.