16
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Penyakit Pada Ikan Penyakit ikan adalah segala sesuatu yang dapat menimbulkan gangguan pada ikan, baik secara langsung maupun tidak langsung. Penyakit ikan tidak timbul sebagai kejadian mandiri tanpa adanya dukungan dari faktor lain tetapi merupakan hasil interaksi anatara jasad penyebab penyakit itu sendiri dan kondisi lingkungan hidupnya. Interaksi yang tidak serasi ini menyebabkan stress pada ikan, sehingga mekanisme pertahanan diri yang dimilikinya menjadi lemah dan akhirnya mudah diserang oleh penyakit (Afrianto dan Liviawaty, 1992). Selain itu makanan yang tidak mencukupi kebutuhan nutrisi baik dalam jumlah maupun mutunya serta kondisi lingkungan yang buruk dapat menyebabkan munculnya penyakit. Terdapat banyak faktor yang menentukan seekor ikan menjadi sakit. Faktor utamanya adalah host (organisme peliharaan/inang), patogen (mikroba, parasit) dan lingkungan yang menyangkut fisik, kimia atau tingkah laku seperti stres. Penyakit non parasiter yaitu penyakit yang disebabkan bukan oleh hama maupun organisme parasit. Penyakit ini dapat dikelompokkan berdasarkan faktor penyebabnya yaitu lingkungan (dalam hal ini air sebagai media hidup, parameterparameternya
yaitu
suhu,
pH,
oksigen
terlarut,
senyawa
beracun,
kekeruhan/kecerahan air, salinitas) dan pakan. Penyakit-penyakit parasiter yang menyerang ikan mas dan nila umumnya disebabkan oleh virus, bakteri, jamur, protozoa dan cacing. Penyakit dapat merugikan usaha budidaya ikan karena secara potensial dapat menurunkan produksi dan kualitas ikan (Yurisman, 1994).
2.1.1. Penyebab Penyakit Ikan Golongan Bakteri Beberapa jenis penyebab penyakit ikan golongan bakteri yang sering menimbulkan kerugian dalam usaha budidaya ikan antara lain meliputi Aeromonas hydrophila, Aeromonas salmonicida, Mycobacterium, Nocardia,
17
Edwardsiella tarda, Edwardsiella ictaluri, Streptococcus, Pasteurella, Yersinia ruckeri, dan Streptomyces. Bakteri
Aeromonas
hydrophila
merupakan
penyebab
penyakit
haemorrhagic septicaemia yang juga disebut sebagai MAS (Motile Aeromonad Septicaemia), ditandai dengan adanya luka di permukaan tubuh, lokal hemorrhagi terutama pada insang, borok, abses, exopthalmia dan perut kembung (Austin dan Austin, 1993). Kemampuan menimbulkan penyakit dari bakteri Aeromonas hydrophila cukup tinggi. Gejala yang menyertai serangan bakteri ini antara lain ulser yang berbentuk bulat/tidak teratur dan berwarna merah keabu-abuan, inflamasi dan erosi di dalam rongga dan di sekitar mulut seperti penyakit mulut merah (red mouth disease). Tanda lain adalah haemorhagi pada sirip dan eksopthalmia (pop eye) yaitu mata membengkak dan menonjol (Nitimulyo et al., 1993). Selain itu ciri-ciri lainnya adalah pendarahan pada tubuh, sisik terkuak, borok, nekrosis, busung, dan juga ikan lemas sering di permukaan atau dasar kolam (Angka, 1990). Bakteri A. salmonicida juga dimasukkankan ke dalam kelompok bakteri gram negatif dengan ciri-ciri berbentuk batang, non motil, serta terdapat diperairan air tawar, payau, dan laut, penyebab utama penyakit pada ikan salmonid dengan penyakit yang dikenal dengan nama furunkulosis. Tanda-tanda klinis serangan A. salmonicida antara lain adanya hemorrhage pada otot tubuh dan bagian tubuh lainnya, jaringan subkutan seperti melepuh dan berkembang menjadi borok yang dalam (ulcerative dermatitis). Pada beberapa kasus septicemia terjadi pembengkakan limpa, ginjal, dan ascites, necrosis pada jaringan, serta akumulasi sel bakteri dan sel inflamatori (sel fagositosis) akibat eksotoksin leukositolitik (Angka, 2005). Bakteri Mycobacterium merupakan penyebab penyakit Tuberkulosis ikan. Bakteri ini telah diketahui menyerang 157 spesies ikan, 11 spesies amphibia, dan 27 spesies reptilia. Semua jenis salmon sangat mudah diserang. Mycobacterium fortuitum, M. marinum, M. chelonei ternyata memungkinkan menyerang tangan dan paru-paru manusia yang bekerja menangani ikan yang sakit Tuberkulosis.
18
Bakteri ini tersebar di seluruh dunia. Sumber infeksi utama Mycobacterium adalah ikan sakit, tetapi dimungkinkan juga dari sumber bukan ikan (air dan alat-alat karena bakteri ini diduga bersifat oportunistik). Cara penularan dan penyebaran diduga melalui beberapa cara yang memungkinkan yaitu melalui pakan dan air serta transovarian. Ikan yang terserang Tuberkulosis akan mengalami kerusakan organ dalam, kurus dan kemudian mati. Apabila terjadi luka akan kehilangan protein plasma dan ikan sangat mudah terserang Infeksi sekunder. Penyakit Edwardsiellosis disebabkan oleh bakteri dari genus Edwardsiella yaitu Edwardsiella tarda dan Edwardsiella ictaluri. Bakteri ini menyerang spesies spesies ikan di daerah tropis. Bakteri E. tarda dan E.ictaluri bisa bertahan hidup di air. Beberapa inang alamiah bisa bertahan sebagai carrier. Penularan secara horizontal yaitu kontak antara inang satu dengan inang lainnya atau melalui air. Gejala eksternal ikan yang terserang Edwardsiellosis pada infeksi ringan, hanya menampakkan luka-luka kecil. Ukuran luka sebesar 3 – 5 mm. Luka tersebut berada
disamping
bagian
belakang
badan
(posterio-lateral).
Sebagai
perkembangan penyakit lebih lanjut, luka bernanah berkembang dalam otot rusuk dan lambung. Pada kasus akut akan terlihat luka bernanah secara cepat bertambah dengan berbagai ukuran. Perkembangan lebih lanjut, luka-luka (rongga-rongga) berisi gas. Terlihat bentuk cembung, menyebar ke seluruh tubuh. Ikan tampak kehilangan warna, dan luka-luka kemudian merata di seluruh tubuh. Jika luka digores, bau busuk (H2S) tersebar. Bekas jaringan mati bisa berisi 3 rongga.
2.1.2. Penyebab Penyakit Ikan Golongan Jamur Salah satu kelompok jamur yang sering menyerang ikan air tawar adalah Saprolegnia sp. yang merupakan penyebab penyakit saproligniasis. Penyakit ini dikenal dengan nama fish mold yang dapat menyerang ikan dan telur ikan. Saprolegnia sp termasuk ke dalam Subdivisi Zygomycotina/ Zygomycetes, Kelas Oomycetes, Ordo Saprolegniales dan kelompok fungi non septat. Jamur ini bereproduksi secara seksual (spora~oospora) dan juga aseksual (antheridia dan oogonia) yang mengalami kematangan. Jamur ini menyerang sebagian besar ikan air tawar, umumnya ikan mas, tawes, gabus, gurami, nila, dan lele. Selain itu, juga
19
menyerang ikan kakap yang dipelihara di salinitas rendah. Jenis lain penyakit jamur yang termasuk berbahaya untuk ikan antara lain adalah Aspergillus flavus flavus, Aphanomyces, Branchiomyces, dan Ichthyophonus. A.
flavus merupakan jamur yang mampu memproduksi aflatoksin
(Handajani & Purwoko, 2008) dan merupakan jamur patogen potensial yang dapat mengakibatkan aspergillosis (Malau, 2012). Aflatoksin merupakan suatu metabolit sekunder yang terbentuk setelah fase logaritmik pertumbuhan kapang A. flavus (Mehan et al., 1991), yang terdiri dari empat komponen induk yaitu, aflatoksin B1 (AFB1), aflatoksin B2 (AFB2), aflatoksin G1 (AFG1) dan aflatoksin G2 (AFG2). Di antara keempat jenis aflatoksin ini, diketahui aflatoksin B1 (AFB1) dan aflatoksin B2 (AFB2) termasuk yang berbahaya, sehingga pengembangan penelitian banyak difokuskan pada aflatoksin jenis ini (Coallier & Idzack, 1985). Serangan cendawan A.flavus mengakibatkan berbagai kerusakan meliputi kerusakan fisik, kimia, bau, warna, tekstur, dan nilai nutrisi, serta berakibat pada kesehatan manusia dan hewan (Talanca & Mas’ud, 2009). A. flavus merupakan kapang saprofit. Koloni yang sudah menghasilkan spora akan berwarna cokelat kehijauan hingga kehitaman. Miselium yang semula berwarna putih tidak tampak lagi ketika spora mulai muncul. Koloni A. flavus dapat mencapai diameter 3-5 cm dalam waktu tujuh hari, dan berwarna hijau kekuningan karena lebatnya konidiofor yang terbentuk. Kepala konidia khas berbentuk bulat, kemudian merekah menjadi beberapa kolom, dan berwarna hijau kekuningan hingga hijau tua kekuningan. Konidiofor berwarna hialin, kasar dan dapat mencapai panjang 1,0 mm (ada yang sampai 2,5 mm). Vesikula berbentuk bulat hingga semibulat, dan berdiameter 25-45 µm. Fialid terbentuk langsung pada vesikula atau pada metula, dan berukuran (6-10) x (4,0-5,5) µm. Metula berukuran (6,5-10) x (3-5) µm. Konidia berbentuk bulat hingga semibulat, berdiameter 3,6 µm, hijau pucat dan berduri (Gandjar et al., 1999). Secara makroskopis jamur yang tumbuh terlihat warna koloni hijau kekuningan yang merupakan indikator adanya jamur A. flavus. Secara mikroskopis pada A. flavus tampak vesikel agak lonjong dengan dinding konidia lebih halus dan tidak bergerigi (Safika, 2008).
20
Kondisi optimum jamur ini untuk menghasilkan aflatoksin adalah pada suhu 25-35 0C, kelembaban relatif 85 % dan kadar air 16 %, serta pH 6. Kontaminasi aflatoksin pada bahan pangan terjadi bila strain aflatoxigenic berhasil tumbuh dan membentuk koloni serta selanjutnya memproduksi aflatoksin. Jamur A. flavus akan menghasilkan 50 % strain aflatoxigenic (Cotty & Melon, 2004). Jamur Apanomyces dilaporkan menyerang lobster air tawar, crayfish, sea mullet, yellow fin bream, dan sand whiting. Jamur ini menyerang organ persendian dan pergerakan. Ikan yang terserang mengalami paralisis, terlihat diam terlentang di dasar akuarium atau kolam sampai mati. Tidak ada respon terhadap rangsangan eksternal yang diberikan. Jaringan yang terinfeksi umumnya daerah persendiaan berwarna kekuningan atau cokelat dan mengalami nekrosis. Aphanomyces merupakan parasit obligat, menginfeksi daerah lunak persendian dan ruas abdomen. Jamur ini membentuk hifa disepanjang syaraf ventral dan ganglion otak. Keadaan ini menimbulkan gangguan serta kerusakan organ lokomotor dan juga sistim kekebalan dari ikan yang terinfeksi. Branchiomycosis
adalah
penyakit
ikan
yang
disebabkan
jamur
Branchiomyces sanguinis. Inang definitif dari jamur ini dilaporkan meliputi Cyprinus carpio, Tinca tinca, Carrasius auratus, Esox lucius, Gasterosteus aculeatus, dan Salmonid. Tandatanda klinis serangan Branchiomycosis meliputi adanya nekrosis pada insang yang berwarna keputihan. Ikan mengalami kesulitan bernafas atau asphyxia, megap-megap di permukaan air. Insang memperlihatkan tanda-tanda hemorhagik. Ikan terlihat berkumpul di daerah pemasukan air dan tidak mau makan. Kejadian infeksi dipengaruhi oleh suhu perairan. Infeksi hanya terjadi pada musim panas, terutama pada bulan Juli – Agustus di daerah yang bermusim empat. Morbiditas penyakit ini dapat mencapai 50 %, sedang pada infeksi yang bersifat akut dapat menimbulkan kematian sebanyak 30 – 50 % dari populasi ikan yang terinfeksi dalam waktu 2 – 4 hari, terutama diakibatkan karena terjadinya anorexia. Branchiomycosis akut dapat dikenali dengan terjadinya nodul putih pada insang sebagai suatu luka patogenomonik. Infeksi dari jamur ini dapat terjadi secara langsung dari spora yang menempel pada insang atau dengan cara
21
tertelan (Anderson, 1995). Sand paper disease adalah penyakit yang disebabkan jamur Ichthyophonus hofferi. Inang definitif cendawan ini dilaporkan meliputi Clupea harengus harengus, Salmo gairdneri, Salvelinus fontinalis.
2.2. Bakteri Asam Laktat (BAL) BAL ditemukan pertama kali oleh Pasteur, seorang profesor kimia di University of Lille pada tahun 1878. Pada tahun 1889, Tissier, peneliti Prancis menemukan bakteri yang mendominasi saluran usus bayi yang minum air susu ibu yaitu Bifidobacterium. BAL berbentuk bulat maupun batang, Gram positif dan (dengan sedikit perkecualian) tidak motil, katalase negatif, tidak mempunyai sitokrom, aerotoleran, anaerobik hingga mikroaerofolik, serta membutuhkan nutrisi yang kompleks seperti asam amino, vitamin (B1, B6, B12 dan biotin), purin dan pirimidin (Surono, 2004). Walaupun BAL dapat hidup dengan dan tanpa oksigen, sumber energi terbesarnya untuk tumbuh adalah fermentasi gula. Bakteri ini mempunyai kapasitas respirasi yang sangat terbatas dan tidak dapat memperoleh ATP dari proses respirasi (Salminen & Wright, 2004). BAL dibagi menjadi tiga grup berdasarkan pola fermentasinya, yaitu : a. Grup I : BAL homofermentatif obligatif, yang mengubah heksosa menjadi asam laktat melalui jalur Embden-Meyerhof, namun tidak bias memfermentasikan pentosa ataupun glukonat. BAL grup ini termasuk dalam termobakterium, yang kekurangan glukosa-6 fosfat dehidrogenase dan 6-fosfoglukonat. Sebagian besar BAL grup ini tumbuh pada suhu 450C namun tidak tumbuh pada suhu 150C (Hopzapfel, 1998). b. Grup II : BAL heterofermentatif fakultatif, yang memfermentasikan heksosa secara homofermentatif namun sebagian galur pada beberapa kondisi mempunyai metabolisme heterofermentatif dari heksosa menjadi asam laktat, karbondioksida dan ethanol atau asam asetat. Pentosa difermentasi melalui fosfoketolase menjadi asam laktat, karbondioksida dan ethanol atau asam asetat. Produksi asam asetat terjadi jika NAD+ dapat diregenerasi tanpa pembentukan ethanol, misalnya melalui reduksi fruktosa atau molekul oksigen. BAL grup ini termasuk dalam
22
streptobakterium, yang mempunyai dua enzim dehidrogenase tetapi menggunakan jalur Embden-Meyerhof untuk fermentasi glukosa (Hopzapfel, 1998). c. Grup III : BAL heterofermentatif obligatif, yang memfermantasikan heksosa menjadi asam laktat, karbondioksida dan etanol atau asam asetat, jika terdapat akseptor elektron alternatif. Pentosa diubah menjadi asam laktat dan asam asetat. BAL grup ini termasuk dalam betabakterium, yang kekurangan fruktosa 1.6 difosfat aldolase (Hopzapfel, 1998). BAL sering ditemukan secara alamiah dalam bahan pangan. Bakteri ini hidup pada susu, daging segar, dan sayur-sayuran. Pada proses fermentasi daging spontan, BAL yang berasal dari bahan mentah atau lingkungan menyebabkan terbentuknya asam laktat dari penggunaan karbohidrat, maupun rendahnya nilai pH (5.9 sampai 4.6) (Surono, 2004).
2.2.1. Probiotik Probiotik yaitu suplementasi sel mikroba atau komponen sel mikroba pada pakan yang menguntungkan inang (Irianto, 2003). Beberapa jenis bakteri-bakteri probitiok yang telah banyak diaplikasikan pada budi daya air tawar, air payau dan air laut diantaranya: Bacillus sp. (Boonthai et al., 2011); Bacillus subtilis (ElDakar et al., 2007; Keysami et al., 2012; Keysami et al., 2007; Kumar et al., 2008; Merrifield et al., 2010; Mohapatra et al., 2012); Bacillus licheniformis (Merrifield et al., 2010); Enterococcus faecium (Gopalakannan and Arul, 2011; Merrifield
et
al.,
2010);
B.
coagulans-
Rhodopseudomonas
palustris-
Lactobacillus acidophilus ( Wang, 2011); Lactococcus lactis dan Saccharomyces cerevisae. Pada budi daya ikan, probiotik diberikan sebagai campuran makanan dan ada yang ditaburkan pada kolam pemeliharaan. Untuk probiotik yang dicampur pakan, bisa dicampurkan dengan pakan buatan pabrik (pelet) maupun pakan alami seperti dedaunan. Penebaran probiotik pada kolam akan membantu tumbuhnya plankton-plankton dan mikroorganisme lainnya dalam air kolam sebagai makanan alami ikan. Probiotik jenis ini akan menggemburkan dasar kolam sekaligus memelihara kualitas air seperti Nature atau Super Plankton. Probiotik ini cukup
23
diguyurkan ke air kolam pada pagi hari setiap dua minggu sekali supaya air selalu sehat, tidak blooming dan penuh dengan plankton sebagai pakan alami. Aplikasi probiotik tidak hanya berfungsi sebagai agen biokontrol untuk mengurangi serangan penyakit atau bioremediasi untuk memperbaiki kualitas lingkungan, melainkan dapat pula meningkatkan nilai nutrisi pakan dan laju penyerapan nutrien sehingga memungkinkan udang mencapai pertumbuhan yang maksimum. Aplikasi bakteri probiotik dalam perbaikan nutrisi pakan dapat dilakukan baik melalui pengkayaan pakan alami maupun pakan buatan (Widanarni et al., 2008a) Mikroflora saluran pencernaan ikan gurame yang terpilih sebagai kandidat probiotik adalah mikrob yang menguntungkan serta dapat menjaga keseimbangan mikroflora dalam saluran pencernaan ikan. Mikroflora menguntungkan yang ditemukan pada saluran pencernaan ikan gurame adalah Moraxella sp., Bacillus sp., Carnobacterium sp., Lactobacillus sp,. dan Streptococcus sp., yang dapat berperan sebagai nutrien tambahan bagi ikan dan suplemen dalam kultur pakan alami, yaitu bermanfaat melalui metabolit seperti vitamin B12 dan enzim yang disekresikannya ke dalam medium kultur, selain itu dapat juga meningkatkan kecernaan
nutrien
pakan
melalui
enzim
pencernaan
eksogen
yang
disekresikannya.
2.2.2. Manfaat Probiotik Probiotik merupakan makanan tambahan berupa sel-sel mikroba hidup, yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi hewan inang yang mengkonsumsinya melalui penyeimbangan flora mikroba intestinalnya (Fuller, 1987). Selanjutnya Verschuere et al., (2000) menyatakan bahwa probiotik sebagai penambah mikroba hidup yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi komunitas mikroba lingkungan hidupnya. Pendapat lain oleh Salminen et al., (1999) bahwa probiotik merupakan segala bentuk preparasi sel mikroba atau komponen sel mikroba yang memiliki pengaruh menguntungkan bagi kesehatan dan kehidupan inang. Irianto (2003) menyatakan bahwa probiotik dapat mengatur lingkungan mikrobia pada usus, menghalangi mikroorganisme patogen dalam usus dengan
24
melepas enzim-enzim yang membantu proses pencernaan makanan sehingga dapat meningkatkan laju pertumbuhan. Dalam proses peningkatan aktivitas pencernaan, probiotik memiliki mekanisme dalam menghasilkan beberapa enzim exogenous untuk pencernaan pakan seperti amilase, protease, lipase, dan selulase (Bairage et al., 2002; Aslamyah, 2006; Taoka et al., 2007; Wang, 2007 & Wang et al., 2008). Hasil penelitian Widanarni et al., (2009) menunjukkan bahwa bakteri SKT-b mampu menghasilkan enzim protease dan amilase. Enzim exogenous tersebut akan membantu enzim endogenous pada inang untuk menghidrolisis nutrien pakan.
2.3. Biofilm Biofilm tidak hanya berupa kumpulan sel mikroorganisme yang menempel pada permukaan padat dalam lingkungan yang berair, namun secara struktural dan dinamis berupa sistem biologi yang komplek (Stoodley et al., 2006). Biofilm mampu menempel pada permukaan stainless steel pada alat pengolahan makanan laut (Jamilah et al., 2004). Penempelan biofilm dapat terjadi pada permukaan biotik dan nonbiotik. Faktor pembentukan dan penyebaran biofilm diantaranya sistem quorum sensing dan molekul seperti autoinduser 2 (Abee et al., 2011). Bakteri patogen yang membentuk biofilm memerlukan usaha pengontrolan yang lebih keras dibanding keadaan planktonik (Silitonga, 2013). Pembentukan biofilm tersusun dari beberapa tahapan (Aparna and Yadav, 2008). Tahap pertama terbentuknya biofilm dimulai dengan perlekatan sel mikroba planktonik pada permukaan substrat. Setelah itu, koloni akan mengikatan diri lebih kuat pada permukaan dengan menggunakan pili. Selama tahap ini sel bakteri mengalami pertumbuhan logaritmik. Tahap kedua, bakteri mengalami multifikasi sambil mengeluarkan sinyal kimia untuk berkomunikasi secara internal. Substansi EPS mulai dihasilkan berdasarkan mekanisme genetik.
Tahap ketiga biofilm terus tumbuh sejalan
dengan pertumbuhan koloni. Pada tahap in ketebalan biofilm lebih dari 10 mikrometer. Tahap keempat, ketebalan lapisan biofilm pada tahap ini mencapai
